Formación de la Tierra y la Luna

Los astrónomos han teorizado que la Tierra y la Luna fueron creadas como resultado de una colisión gigante entre dos planetas del tamaño de Marte y Venus.  Hasta ahora, la colisión se cree que sucedió cuando el sistema solar tenía una edad de 30 millones de años, o aproximadamente hace 4.537 millones de años.  Pero según un nuevo estudio muestra que la Tierra y la Luna deben haberse formado mucho más tarde, quizás hasta 150 millones de años después de la formación del sistema solar.

Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista científica Earth and Planetary Science Letters.
“Hemos determinado las edades de la Tierra y de la Luna usando isótopos de tungsteno, que puede revelar si los núcleos de hierro y las superficies de roca se han mezclado durante la colisión”, explica Tais W. Dahl, que realizó la investigación como proyecto de su tesis en geofísica en el Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague en colaboración con el profesor David J. Stevenson, del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

Se cree que los planetas del Sistema Solar se han formado por las colisiones de planetesimales orbitando el recién nacido Sol. En las colisiones, los planetas pequeños se funden y forman planetas cada vez más grandes. Nuestro planeta y la Luna son el resultado de una colisión entre dos gigantescos planetas del tamaño de Marte y Venus.  Los dos planetas chocaron en un momento en que ambos tenían un núcleo de metal (hierro) y un manto de silicatos que lo rodeaba (roca).

La colisión tuvo lugar en menos de 24 horas y la temperatura de la Tierra fue tan alta (7000 º C), que tanto la roca, como el  metal se mezclaron en una turbulenta colisión.  Pero fueron la masa de roca y la masa de hierro también mezclados entre sí?

La edad de la Tierra y de la Luna se puede fechar mediante el examen de la presencia de ciertos elementos en el manto terrestre.  El Hafnio 182 es una sustancia radiactiva, que se descompone y se convierte en el isótopo de tungsteno 182.  Los dos elementos tienen propiedades químicas muy diferentes, los isótopos de tungsteno prefieren unirse a los metales, mientras que hafnio prefiere unirse a los silicatos, es decir a la roca.

El Hafnio tarda de 50 a 60 millones años en decaer y convertirse en tungsteno, y durante la colisión que formó la Luna casi todo el metal se hundió en el núcleo de la Tierra. ¿Pero entró todo el tungsteno en el núcleo?
“Hemos estudiado qué grado de combinación hubo de metal y roca juntos en las colisiones que formaron el planeta. Usando cálculos de un modelo dinámico de la mezcla turbulenta de la roca líquida y las masas de hierro se ha encontrado que los isótopos de tungsteno de la formación temprana de la Tierra permanecen en el manto rocoso”, explica W. Tais Dahl, Niels Bohr Institute de la Universidad de Copenhague.

Los nuevos estudios implican que la Luna se formó en la colisión que se produjo después de que todo el Hafnio había decaído por completo en tungsteno.

“Nuestros resultados muestran que el núcleo de metal y roca no es capaz de emulsionar en estas colisiones entre planetas que son mayores de 10 kilómetros de diámetro, por lo que la mayoría del núcleo de hierro de la Tierra (80-99%) no removió el tungsteno del material rocoso durante la formación del manto”, explica Tais W. Dahl.

Fuente:  Niels Bohr Institute