tLa Luna se formó en un impacto catastrófico entre la protoTierra (Gaia) y un objeto del tamaño de Marte al que llamamos Theia. La colisión ocurrió hace unos 4.500 millones de años , pero sus efectos aún perduran. Y no sólo en la Luna, sino también en estructuras enterradas en lo profundo del manto terrestre.

El escenario tradicional ve a Gaia siendo afectada, pero no dramáticamente, por el impacto, mientras que la mayor parte de Theia fue arrojada al espacio alrededor de la futura Tierra, y finalmente se fusionó en la Luna . Si este fuera el caso, la Tierra y la Luna tendrían composiciones químicas diferentes. Pero este no es el caso. Ahora, nuevas simulaciones sugieren cómo Theia afectó a nuestro planeta, con características peculiares que sobreviven hasta el día de hoy.

La simulación utiliza una técnica llamada Masa Finita Sin Malla (MFM). MFM es muy bueno para modelar con precisión turbulencias y mezclas de materiales. Aplicado a la colisión de Theia, revela que la mezcla entre los mundos primordiales podría haber sido más extensa de lo que se pensaba anteriormente.

“Las investigaciones anteriores habían puesto excesivo énfasis en la estructura del disco de escombros (el precursor de la Luna) y habían pasado por alto el impacto de la colisión gigante en la Tierra primitiva”, afirmó en un comunicado el profesor Deng Hongping, del Observatorio Astronómico de Shanghai .

“Nuestros hallazgos desafían la noción tradicional de que el impacto gigante condujo a la homogeneización de la Tierra primitiva”, dijo Deng. “En cambio, el impacto gigante que formó la Luna parece ser el origen de la heterogeneidad del manto temprano y marca el punto de partida de la evolución geológica de la Tierra a lo largo de 4.500 millones de años”.

Las simulaciones muestran que los mantos superior e inferior tienen diferentes composiciones y estados después de la colisión. El manto inferior es mayoritariamente sólido y con poca contaminación de Theia; Aproximadamente el dos por ciento del material del objeto en colisión penetró a esa profundidad. El manto superior, sin embargo, es una mezcla entre el material gaiano y theiano.

El material theiano en el manto inferior podría ser responsable de la formación de las Grandes Provincias de Baja Velocidad (LLVP), las estructuras anómalas en el manto que se encuentran debajo de la placa tectónica africana y la placa tectónica del Pacífico, respectivamente. El material de Theia podría haberse hundido hasta el fondo porque es más rico en hierro y, por lo tanto, más pesado que el material circundante.

Esta no es la primera vez que los investigadores proponen este escenario para explicar los LLVP. El hecho de que diferentes simulaciones y escenarios converjan en torno a la idea es muy intrigante, pero se necesitan más datos. 

El material del manto más profundo e incluso del núcleo puede ser llevado a la superficie mediante columnas y estudiar ese material podría proporcionar evidencia experimental para el escenario que sugiere la simulación, con implicaciones no solo para la Tierra, sino también para cómo se forman otros planetas rocosos. 

“A través del análisis preciso de una gama más amplia de muestras de rocas, combinado con modelos de impacto gigante y modelos de evolución de la Tierra más refinados, podemos inferir la composición material y la dinámica orbital de la Tierra primordial, Gaia y Theia. Esto nos permite limitar toda la historia de la formación del Sistema Solar interior”, explicó el autor principal, el Dr. Qian Yuan, del Instituto de Tecnología de California.

“Esta investigación incluso proporciona inspiración para comprender la formación y habitabilidad de exoplanetas más allá de nuestro Sistema Solar”, añadió Deng.

El estudio se publica en la revista Nature .

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