La Tierra chocó con un planeta gemelo para crear la Luna

Sistema Solar, hace unos 4.500 millones de años. Los gigantes gaseosos Saturno y Júpiter ya se han formado. Mientras, en la región más cercana al Sol, orbitan más de 80 planetas rocosos como la Tierra. En realidad son embriones de planetas que chocan violentamente entre sí, se funden y forman cuerpos cada vez más grandes. Este descomunal tiovivo seguirá en marcha unos 200 millones de años. Para entonces, el enjambre de rocas se habrá agrupado en cuatro planetas. No hay manera de saber si este relato es cierto, aunque es muy probable que Marte, la Tierra, Venus y Mercurio se formasen así. Ahora, una de las simulaciones más precisas que se han hecho de aquel proceso intenta esclarecer un enigma que lleva vigente décadas, si no siglos: ¿cómo se formó la Luna?

La teoría del gran impacto dice que nuestro planeta chocó con otro del tamaño de Marte, conocido como Theia. Fue un cataclismo tan violento que nuestro planeta desapareció durante unas horas. Una pequeña parte salió despedida y se mezcló con los restos de Theia, convertidos en roca fundida tras el golpe. El resultado fue la Luna.

El gran problema para aceptar esta teoría es que, según las estimaciones más recientes, menos de un 1% de las colisiones eran entre planetas iguales. Actualmente los planetas del Sistema Solar tienen composiciones muy diferentes unos de otros, con lo que Theia también debió haber formado una Luna muy diferente de la que conocemos. Sin embargo, las rocas lunares traídas por las misiones Apolo a finales de los años sesenta demostraron que los yermos de la Luna y el manto terrestre son casi indiferenciables en su composición. El origen de la Luna se convirtió, más que nunca, en un enorme quebradero de cabeza

El nuevo trabajo, publicado en Nature, muestra ahora que los choques entre gemelos eran mucho más comunes de lo que se pensaba. “Hemos usado simulaciones de alta resolución para comprobar si la composición de cada planeta y el último cuerpo con el que impactaron eran tan diferentes como la gente pensaba de antemano y lo que hemos averiguado es que sucede justo lo contrario”, explica Alessandra Mastrobuono, astrofísica del Instituto de Tecnología de Israel y coautora del estudio. “Es un resultado apasionante que potencialmente resuelve 30 años de dudas sobre la teoría del gran impacto”, añade.

Su equipo ha simulado 40 veces la formación de los planetas interiores del Sistema Solar, cada vez manejando las trayectorias de unos 80 embriones planetarios y entre 1.000 y 2.000 fragmentos más pequeños que chocan y chocan durante millones de años. La complejidad de cálculo es tal que cada simulación lleva de dos a cuatro meses y ha requerido el uso de un superordenador, explica la astrofísica. Los resultados del análisis afirman que entre el 20% y el 40% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra eran prácticamente iguales químicamente. En otras palabras, “es bastante probable” que la Tierra chocase con un planeta gemelo y que eso explique el origen de la Luna, dice Mastrobuono.

Robin Canup, astrofísica de EE UU, aporta una opinión independiente sobre el trabajo. Estos resultados dan “un apoyo renovado” a la teoría del gran impacto, explicando las similitudes entre la Luna y la Tierra, dice la experta del Instituto de Investigación del Suroeste (EE UU). Pero los datos no bastan para cerrar el caso. Aún hay cosas que no encajan, por ejemplo, las diferencias en la composición de ciertos elementos como el oxígeno o el tungsteno. Precisamente otros dos estudios publicados este miércoles en Nature se centran en ese segundo elemento, cuya composición es ligeramente diferente entre la Tierra y la Luna. En una nota de prensa, uno de los equipos responsables del trabajo señala que estos datos son compatibles con un gran impacto, pero descartan la posibilidad de que Theia y la Tierra tuvieran la misma composición. Mastrobuono y Canup mantienen que sí son compatibles, aunque, advierte esta última, serán necesarios nuevos cálculos probabilísticos para demostrarlo.