¿Vecino de la Tierra? La historia de la formación de la Luna obtiene nueva evidencia

Un nuevo artículo revela nueva evidencia sobre la colisión que dio origen a la Luna y cómo la Tierra entró en curso de colisión con Theia.

Un nuevo estudio de rocas lunares responde a preguntas sobre cómo se formó la Luna y las propiedades del objeto que colisionó con la Tierra en aquel momento. Crédito: Science
Un nuevo estudio de rocas lunares responde a preguntas sobre cómo se formó la Luna y las propiedades del objeto que colisionó con la Tierra en aquel momento. Crédito: Science

Una de las hipótesis más aceptadas para explicar la formación de la Luna es que surgió tras una colisión en el sistema solar primitivo. Esta colisión habría ocurrido cuando la Tierra aún era joven y estaba parcialmente fundida. En este escenario, un impacto con un objeto más pequeño habría lanzado cantidades de material rocoso al espacio. Parte de estos restos permaneció ligado gravitacionalmente a la Tierra y, a lo largo de miles de años, dio origen a la Luna.

El cuerpo que se cree que colisionó con la Tierra se llama Theia, un protoplaneta de tamaño aproximado a Marte. Según algunas hipótesis, se formó en la misma región del sistema solar que la Tierra y terminó en curso de colisión debido a las caóticas interacciones gravitacionales de la época. Cuando Theia impactó con la Tierra, la energía liberada transformó el planeta, mezcló materiales de ambos cuerpos y dio origen a nuestro satélite natural.

Un nuevo artículo científico responde a algunas preguntas sobre Theia mediante el análisis de la composición química de las rocas terrestres y lunares. Algunas preguntas que aún permanecen abiertas son su origen, composición química, tamaño y propiedades físicas. Esto es importante porque la colisión definió algunas características de la Tierra, como su inclinación axial, velocidad de rotación y estabilidad climática.

Origen de la Luna

Existen varias hipótesis sobre el origen de la Luna, pero la más aceptada es la del gran impacto. Según esta hipótesis, la Luna se formó hace unos 4.500 millones de años cuando la Tierra primitiva colisionó con un protoplaneta del tamaño de Marte. El impacto fue tan violento que lanzó una enorme cantidad de material rocoso a la órbita terrestre. Estos escombros comenzaron a acumularse rápidamente, solidificándose finalmente en el cuerpo que hoy conocemos como la Luna.

Otra hipótesis es que la Luna se formó a partir de material de la propia Tierra que se desprendió debido a la rápida rotación del joven planeta.

La explicación del gigantesco impacto resuelve varias características observadas, como la composición similar de las rocas lunares y terrestres. Además, el tamaño de la Luna es inusual para un planeta del tamaño de la Tierra; es grande en relación con nuestro planeta. Además, la colisión influyó en su rotación, inclinación e incluso en la evolución de su clima. Hasta el día de hoy, la Luna desempeña un papel importante en el clima y el tiempo atmosférico de la Tierra.

Misterios sobre Theia

El objeto que probablemente colisionó con la Tierra y dio origen a la Luna se llama Tea, un protoplaneta de tamaño aproximado a Marte. Se cree que este objeto se formó en la misma región del sistema solar que la Tierra y, debido a las órbitas caóticas del sistema solar primitivo, ambos objetos entraron en trayectoria de colisión. La idea de la colisión con Tea ayuda a explicar por qué la Tierra y la Luna comparten composiciones químicas tan similares, algo difícil de justificar en otros escenarios de formación.

A pesar de esto, los astrónomos aún desconocen con exactitud el origen de Theia, sus elementos constitutivos y su tamaño exacto. Distintos modelos sugieren masas y composiciones variables, y no está claro si Theia era un cuerpo común en el sistema solar interior o si tenía características diferentes. Estos detalles se están estudiando porque comprender Theia también implica comprender cómo nuestro planeta evolucionó y se volvió habitable.

Nueva información sobre Theia

Un nuevo estudio publicado recientemente ha reavivado el debate sobre Theia. En el estudio, el grupo de investigadores analizó la proporción entre diferentes isótopos de hierro en rocas terrestres y lunares traídas por las misiones Apolo. Tal como ya se había observado con los isótopos de cromo, calcio, titanio y circonio, la Tierra y la Luna son prácticamente indistinguibles en estos elementos. Sin embargo, esto no explica gran cosa, y se podrían considerar varios modelos que arrojarían resultados similares.

Las simulaciones muestran cómo la colisión de la Tierra con Theia podría haber formado la Luna, y un nuevo estudio muestra cómo se redistribuyeron los elementos. Crédito: NASA
Las simulaciones muestran cómo la colisión de la Tierra con Theia podría haber formado la Luna, y un nuevo estudio muestra cómo se redistribuyeron los elementos. Crédito: NASA

Para superar esta limitación, simularon diferentes combinaciones posibles de tamaño y composición de Tea y la Tierra primitiva que podrían producir los valores encontrados. Los elementos revelan cómo se distribuyó dentro de la Tierra mediante colisiones. El hierro y el molibdeno se concentraron en el núcleo terrestre y solo alcanzarían el manto mediante impactos como el de Theia. Con esto, los investigadores pueden comprender el origen de Theia y sus propiedades.

¿De donde vino?

Este trabajo demuestra que Theia probablemente fue vecina de la Tierra, formada en la misma región interior del sistema solar. Esto se debe a que, en el sistema solar primitivo, los isótopos de cada elemento no estaban distribuidos uniformemente. Dado que la Tierra y la Luna tienen firmas isotópicas similares, la explicación más convincente es que tanto la Tierra primitiva como Tea se originaron a partir de bloques de construcción similares disponibles en la región interior del disco protoplanetario.

Además, si bien la composición de la Tierra puede explicarse como una mezcla de tipos conocidos de meteoritos, no ocurre lo mismo con Theia. Los resultados indican que Theia podría haber incluido material aún no representado por meteoritos conocidos. Esto sugeriría que Theia se formó incluso más cerca del Sol que la propia Tierra. Esto refuerza la idea de que Theia fue un protoplaneta local que creció junto a la Tierra.

Referencia de la noticia

Hopp et al. 2025 The Moon-forming impactor Theia originated from the inner Solar System Science