Un grupo de investigadores plantea que la Tierra y la Luna no se parecen tanto como se ha creído tradicionalmente. Algo que podría ayudar a entender mejor cómo pudo formarse nuestro satélite, en qué condiciones sucedió y cómo afectó tanto a la Tierra como al propio satélite.

La Tierra y la Luna no se parecen… y eso podría ser bueno

La teoría más aceptada es la del gran impacto. Hace unos 4500 millones de años, un objeto de un tamaño similar al de Marte, al que se denomina Tea (o Teia), chocó con la Tierra. De todo el material lanzado al espacio, con el paso del tiempo, se formó la Luna. A favor de esta hipótesis, seguramente la más popular, está el hecho de que tanto la Luna como la Tierra se parecen. Sin embargo, en los estudios llevados a cabo hasta ahora, se ha observado que, si fuese producto de un impacto así, la Luna debería ser muy diferente.

La Tierra y la Luna no se parecen tanto como se creía
Vista del sur del Mare Imbrium, en la Luna. Crédito: NASA

Aquí es donde entra en juego una nueva investigación, en la que se ha concluido que la Tierra y la Luna no se parecen tanto como se pensaba en un principio. La idea de que la Luna y la Tierra comparten un origen común no es, ni mucho menos, nueva. Se originó allá por el siglo XIX, pero hubo que esperar hasta las misiones Apolo para comprobar que ambos se formaron juntos. Fue posible gracias a las rocas recogidas por los astronautas. Así, se pudo comprobar que la Luna es muy similar a la Tierra.

Está compuesta de silicatos y metales, separados en un núcleo de metal, un manto de silicatos y una corteza. Sin embargo, la Luna tiene menos hierro y menos elementos ligeros. Algo que encaja con la hipótesis del impacto gigante. El hierro es un elemento pesado que habría sido retenido por la Tierra. Mientras que el calor y la fuerza del impacto expulsaron al espacio (y evaporaron) los elementos más ligeros. El resto del material, tanto de la Tierra como de Tea, se enfriaron y mezclaron para formar tanto la Tierra como la Luna.

Una teoría que explica el comportamiento de la Luna

La teoría del impacto gigante también permite entender la velocidad y naturaleza de la órbita de la Luna alrededor de la Tierra. Permite comprender por qué está en rotación síncrona, es decir, siempre mostrándonos su mismo hemisferio, al tardar tanto en rotar sobre su eje como en dar una vuelta alrededor de nuestro planeta. Sin embargo, en los estudios publicados hasta ahora se observaba que, aproximadamente, el 80% del material de nuestro satélite debería haberse originado en Tea.

De ahí viene uno de los grandes dilemas sobre la hipótesis. Porque la diferencia observable en la Luna no es, ni remotamente, tan grande. Una posible explicación es que Tea fuese similar en composición a la Tierra. O que, tras la colisión, el material de la Tierra y Tea se mezclase enormemente, hasta el punto de que ambos, la Luna y la Tierra, retengan elementos de aquel planetoide que chocó con nuestro planeta. Sin embargo, estas explicaciones no encajan con lo observado en el Sistema Solar, o presentan sus propios inconvenientes.

Los investigadores se han fijado en un detalle que consideran clave. Cuando se examinaron las rocas traídas por el programa Apolo, se observó que la proporción de isótopos era idéntica a la de las rocas en la Tierra. Si la hipótesis del impacto es correcta, entonces indicaría que ambos objetos tenían la misma proporción de esos isótopos de oxígeno o, también, que el material se mezcló abundantemente tras el impacto. Pero, en un nuevo análisis, de otras rocas lunares, han visto una mayor concentración de isótopos ligeros de oxígeno que en la Tierra.

La Tierra y la Luna no se parecen en más aspectos

Además, las diferencias aumentan al profundizar hacia el manto. Algo que entienden que se debe a que la corteza es donde se acumuló el material de la Tierra y Tea. El interior, sin embargo, sería donde se encuentra la mayor parte del material de Tea. Es decir, los investigadores entienden que la Tierra y Tea no eran similares en composición. Probablemente se formó más lejos del Sol, que nuestro planeta. Además, la diferencia de composición de esos isótopos muestra que el material no llegó a mezclarse por completo.

Imagen de la superficie lunar, tomada durante la misión Apolo 16. Crédito: NASA

Todo esto, además, podría relacionarse con otro estudio publicado recientemente, fruto del trabajo de otro grupo de investigadores, que concluyó que la Tierra era una gran bola de magma cuando chocó con Tea. Algo que habría permitido que parte de su material se perdiese en el espacio y, mientras tanto, el material de la Tierra formase la luna. Es posible que ese material realmente se perdiese. Pero también puede que esté en el interior de la Luna. Es algo que quizá se podrá responder en el futuro.

A fin de cuentas, en los próximos años, habrá misiones a la Luna con el objetivo de traer muestras del satélite. Ese nuevo material ayudará a entender mejor hasta qué punto es diferente la Luna de la Tierra. Lo que está claro, a juzgar por estos estudios, es que la teoría del gran impacto sigue siendo la principal explicación. Pero, por ahora, todavía no se puede llegar a dar una respuesta definitiva. Aunque puede que, en el interior de la Luna, sigan quedando los restos de lo que una vez fue un planetoide llamado Tea…

Estudio

El estudio es E. Cano, Z. Sharp y C. Shearer; «Distinct oxygen isotope compositions of the Earth and Moon». Publicado en la revista Nature Geoscience el 9 de marzo de 2020. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Universe Today