Un equipo de investigadores de la Universidad de Göttingen y del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) ha descubierto otra pieza del rompecabezas sobre la formación de la Luna y el agua en la Tierra.
por la Universidad de Göttingen
La teoría predominante hasta ahora era que la Luna fue el resultado de una colisión entre la Tierra primitiva y el protoplaneta Theia. Nuevas mediciones indican que la Luna se formó a partir de material expulsado del manto terrestre con poca contribución de Theia.
Además, los hallazgos respaldan la idea de que el agua podría haber llegado a la Tierra en una etapa temprana de su desarrollo y no haber sido añadida por impactos tardíos. Los resultados se publican en Proceedings of the National Academy of Sciences .
Los investigadores analizaron isótopos de oxígeno de 14 muestras de la Luna y realizaron 191 mediciones en minerales de la Tierra. Los isótopos son variedades del mismo elemento que difieren únicamente en el peso de su núcleo. El equipo utilizó una versión mejorada de la fluoración láser, un método en el que se libera oxígeno de la roca mediante un láser.
Las nuevas mediciones muestran una similitud muy alta entre las muestras tomadas tanto de la Tierra como de la Luna de un isótopo llamado oxígeno-17 ( 17 O). La similitud isotópica entre la Tierra y la Luna es un problema de larga data en la cosmoquímica para el cual se había acuñado el término «crisis isotópica».
«Una explicación es que Theia perdió su manto rocoso en colisiones anteriores y luego se estrelló contra la Tierra primitiva como una bala de cañón metálica», dice el profesor Andreas Pack, director general del Centro de Geociencias de la Universidad de Göttingen y jefe de la División de Geoquímica y Geología Isotópica.
«Si así fuera, Theia formaría parte del núcleo de la Tierra en la actualidad y la Luna se habría formado a partir de material expulsado del manto terrestre. Esto explicaría la similitud en la composición de la Tierra y la Luna».
Los datos obtenidos también permiten conocer la historia del agua en la Tierra: según una creencia generalizada, esta solo llegó a la Tierra después de la formación de la Luna a través de una serie de impactos posteriores conocidos como el Evento de la Capa Tardía. Como la Tierra fue golpeada con mucha más frecuencia por estos impactos que la Luna, también debería haber una diferencia medible entre los isótopos de oxígeno, dependiendo del origen del material que impactó.
«Sin embargo, como los nuevos datos muestran que no es así, se pueden descartar muchos tipos de meteoritos como causa de la ‘capa tardía'», explica la primera autora Meike Fischer, que trabajaba en el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Göttingen en el momento de la investigación.
«Nuestros datos pueden explicarse particularmente bien mediante una clase de meteoritos llamados ‘condritas de enstatita’: son isotópicamente similares a la Tierra y contienen suficiente agua para ser los únicos responsables del agua de la Tierra «.
Más información: Meike Fischer et al, Identidad de isótopos de oxígeno de la Tierra y la Luna con implicaciones para la formación de la Luna y la fuente de volátiles, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321070121
