Una investigación publicada en Astrophysical Journal Letters y realizada por científicos del Southwest Research Institute y la Universidad de Arizona propone que la Luna pudo formarse en un lapso de cinco horas y media tras la colisión de un objeto masivo con la Tierra primitiva, según simulaciones computacionales que incorporan la resistencia de los materiales planetarios.
La Luna, satélite natural de la Tierra, habría surgido a partir de la colisión de un objeto masivo, denominado Theia, contra la Tierra joven, según la teoría más aceptada. El impacto habría ocurrido hace aproximadamente 4.500 millones de años. Sin embargo, el tiempo exacto de formación del satélite y las características del objeto o los objetos involucrados permanecen como interrogantes abiertos.
Un nuevo estudio, publicado en la revista Astrophysical Journal Letters, fue elaborado por científicos del Southwest Research Institute (SwRI) y de la Universidad de Arizona. Según las simulaciones computacionales realizadas, la Luna podría haberse formado en unas cinco horas y media tras el impacto, un lapso considerablemente menor al estimado en modelos previos, que sugerían una agrupación gradual de escombros a lo largo de los años.
La Dra. Adeene Denton, autora principal del estudio y ex becaria del Programa Postdoctoral de la NASA en SwRI, explicó que la temperatura de la Tierra y de Theia antes de la colisión resultó determinante en los resultados. «Dependiendo de la temperatura de la Tierra y de Theia antes de la colisión, un impacto puede destruir a Theia y producir este enorme disco de escombros que eventualmente formará la luna», afirmó. «Pero cuando utilicé los mismos parámetros que en el modelo de impacto original, incluidas las estructuras de temperatura iguales dentro de ambos cuerpos, en unas cinco horas y media emergió una luna intacta», añadió.
Los investigadores señalaron que los modelos anteriores trataban a los planetas principalmente como cuerpos fluidos, sin considerar la resistencia de los materiales planetarios. En contraste, el nuevo estudio incorpora esta propiedad, lo que modifica los resultados. Según los autores, los planetas más calientes son más débiles y se desintegran con mayor facilidad, mientras que los más fríos son más resistentes y tienen más probabilidades de sobrevivir a los impactos.
La Dra. Denton indicó que los modelos han evolucionado para incluir la resistencia del material, un factor relevante en colisiones entre cuerpos pequeños, como en el caso de la formación del sistema Plutón-Caronte. «No estábamos seguros si esto tendría importancia para la Luna o no. Cuando hicimos las simulaciones descubrimos que en realidad importa bastante», declaró.
El Dr. Robin Canup, quien realizó un estudio anterior sobre el origen de la Luna, expresó: «Estos nuevos resultados sorprendentes y emocionantes implican una conexión potencial entre las propiedades físicas de la Luna en la actualidad y el estado térmico de la Tierra y Theia en el momento del impacto».
El estudio también aborda la similitud en la composición entre la Tierra y la Luna, que sigue siendo un tema de debate. Una posible explicación es que Theia y la Tierra se formaron a partir de una región común del disco protoplanetario. En contraste, Marte presenta una composición diferente, lo que sugiere que se formó más lejos. «Como la Tierra y Marte se formaron en la misma región del sistema solar, son como hermanos, mientras que la Luna y la Tierra son como gemelos fraternos», señaló la Dra. Denton.
En cuanto al contexto del sistema solar primitivo, autoridades de la NASA han descrito ese período como un entorno de colisiones frecuentes. Los restos de la formación del Sol se agruparon en un disco, dando origen a cuerpos de diversos tamaños que, por atracción gravitatoria, chocaban entre sí, lo que podía resultar en la aniquilación o en la formación de objetos más grandes.
Las misiones Apolo, realizadas entre finales de la década de 1960 y principios de la de 1970, aportaron datos y 382 kilogramos de muestras lunares. Las evidencias indicaron que la Luna se formó a partir de un gran impacto, que estuvo fundida durante su formación y que contiene pequeñas cantidades de elementos volátiles, lo que sugiere un evento de alta energía.