viernes, 16 de septiembre de 2016

Un nuevo estudio favorece violenta teoría sobre formación de la Luna


Un nuevo estudio que analizó las diferencias isotópicas en el potasio contenido en muestras de rocas terrestres y lunares está ayudando a arrojar luz sobre el proceso de formación que llevó a la creación de la Luna de la Tierra. La investigación podría ayudar a revelar la naturaleza de una colisión catastrófica entre la Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte, la cual se cree que tuvo lugar en el pasado distante.

Los elementos de las rocas que se originaron en diferentes partes del sistema solar se sabe que cuentan con diferencias distintivas - aunque diminutas - en las composiciones de sus isótopos. Mediante la observación de esta especie de huella digital isotópica, los científicos son capaces de determinar cuando una muestra de material se originó desde el espacio exterior.

Los investigadores han intentado aplicar esta técnica a elementos de rocas lunares, incluyendo tungsteno y potasio, con el fin de obtener información sobre el proceso de formación que creo la luna de la Tierra. El análisis isotópico llevado a cabo por investigadores al inicio descubrió que muchos elementos en las rocas lunares tenían una huella dactilar isotópica casi a la presente en las rocas terrestres.

La revelación de que la Luna parecía haber surgido en gran parte del mismo material que el manto de la Tierra llevó a los científicos a abandonar la teoría previamente aceptada de que la compañera de la Tierra se había formado como resultado de una colisión cataclismica entre la proto-Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte, conocido como Theia.

Las simulaciones numéricas de este escenario sugieren que los isótopos que se encuentran en elementos en muestras terrestres y lunares podrían diferir significativamente, ya que alrededor del 60 - 80 por ciento de material del satélite pertenecería al cuerpo impactador, que se originó en una parte diferente del sistema solar.

Dado que los isótopos que se encuentran en las muestras lunares y terrestres fueron casi idénticos, este no podría ser el caso. Los científicos se dieron entonces a la tarea de desarrollar nuevas teorías que explicaran la creación de nuestra Luna predominantemente a partir del material de la proto-Tierra.

 Si bien se han propuesto muchas teorías como consecuencia del descubrimiento, dos en particular son las que más han destacado. El primer modelo de la creación de la luna sugiere que el cuerpo impactador golpeó la proto-Tierra en una colisión de relativamente baja energía, fundiendo una parte del manto de nuestro joven planeta y arrojándola hasta quedar en órbita como el agua que escapa de una bola giratoria. Esto creó un disco de escombros fundidos.

El equipo detrás de la teoría propone que, como un subproducto de la colisión, tanto la proto-Tierra y el cuerpo impactador se vieron envueltos en una atmósfera de vapor de silicato, la cual facilitó la transferencia de material fundido al cuerpo impactador. Mientras que el modelo teóricamente podría explicar las similitudes isotópicas entre las rocas terrestres y lunares, el traslado de los restos de magma a la proto-Luna sería increíblemente lento - demasiado lento para que el material mezclado volviera a caer de nuevo a la Tierra según Kun Wang, uno de los autores del estudio.

La segunda teoría se basa en un posible choque de alto impacto entre la proto-Tierra y Thea. Bajo este modelo, la fuerza del impacto habría vaporizado tanto el cuerpo impactador y la mayor parte del manto de la Tierra, creando una gran atmósfera compuesta de fluido supercrítico que se extendía a través de una región del espacio 500 veces el volumen de la actual Tierra. Con el tiempo, la Luna de la Tierra se habría formado fuera de la atmósfera superfluida. Este modelo permitiría una mayor mezcla de materiales a partir de los dos cuerpos celestes en un marco de tiempo más corto.

El nuevo estudio observó diferencias entre los isótopos de potasio presentes en las muestras de rocas terrestres y rocas lunares. Los siete rocas lunares analizadas por el equipo fueron llevadas a la Tierra a lo largo de una serie de misiones de la era del Apolo. Estas rocas se compararon con ocho muestras terrestres que se consideraron como representativas de la geoquímica de la Tierra.

 Wang, un geoquímico de la Universidad de Washington, en San Louis, junto con el coautor del estudio Stein Jacobsen, profesor de geoquímica de la Universidad de Harvard, Massachusetts, aprovechó un método para el análisis isotópico desarrollado por los dos en 2015, el cual cuenta con una precisión 10 veces mayor que cualquier técnica anterior.
El equipo descubrió que las rocas lunares contenían más del isótopo pesado potasio-4 que sus contrapartes terrestres. Si la Luna se hubiera formado según el modelo de la atmósfera de silicato, se podría haber esperado exactamente lo contrario. Por lo tanto, los resultados apoyan la teoría de que la Luna fue creada en una colisión catastrófica, que vaporizó gran parte del manto de la Tierra.


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