La luna, ese enorme pedazo de roca que ha fascinado tanto a poetas como científicos, podría ponerse aún más interesante. Un nuevo análisis de los isótopos encontrados en los minerales lunares no encaja con la visión existente de cómo se formó nuestro vecino más cercano a la Tierra.
La mayoría de los científicos creen que la Tierra colisionó con un hipotético planeta del tamaño de Marte, llamado Theia, en los principios de su existencia, de aquel impacto se produjo un disco de magma que quedó orbitando nuestro planeta, y que más tarde se unió para formar la Luna. Esto se conoce como la hipótesis del impacto gigante. Los modelos de ordenador indican que, para mantener la coherencia con las leyes de la física, durante la colisión al menos el 40% del magma tuvo que ser cedido por Theia.
Una manera de probar esta hipótesis es observar los isótopos de elementos particulares de las rocas de la luna. Los átomos de la mayoría de los elementos pueden presentarse de formas ligeramente distintas, llamados isótopos, con masas ligeramente diferentes. El oxígeno, por ejemplo, tiene tres isótopos: 16O, 17O y 18O, indicando las diferencias en el número de neutrones que contiene cada núcleo. Al comparar las dos muestras de oxígeno en la Tierra y hallar que las proporciones de los isótopos 16O, 17O y 18O, son casi idénticos en las dos muestras. Las proporciones descubiertas en las muestras de meteoritos y otros planetas como Marte, sin embargo, suelen ser diferentes. Así encontramos que una muestra tiene la misma composición isotópica de oxígeno como una de la Tierra, entonces es muy probable que la muestra viniese de nuestro mundo.
En una investigación anterior ,se demostró que la composición isotópica del oxígeno de las muestras lunares son indistinguibles de las de la Tierra. Dado que el 40% de la luna se supone que provino de Theia (que presumiblemente habría tenido una composición isotópica distinta), esto significaría un problema para la hipótesis del impacto gigante. Pero es posible que la Tierra podría haber intercambiado el oxígeno con el disco de magma que más tarde formó la Luna poco después de la colisión, lo que explicaría por qué los resultados son los mismos.
En el nuevo estudio, publicado en línea hoy en la revista Nature Geoscience, los geoquímicos liderados por Zhang Junjun, de la Universidad de Chicago, en Illinois, junto con un colega de la Universidad de Berna en Suiza, comprobaron los isótopos de titanio de 24 muestras separadas de rocas y suelo lunar. La proporción de 50Ti y 47Ti , es otro buen indicador de si la muestra provenía de la Tierra, e igual que con el oxígeno, los investigadores hallaron que la proporción de la luna era efectivamente la misma que la Tierra y diferente de otros lugares del sistema solar. Zhang explica que es poco probable la Tierra haya podido intercambiar gas titanio con el disco de magma, porque el titanio tiene un punto de ebullición muy alto. «La composición isotópica de oxígeno pudo muy fácilmente ser homogeneizada ya que el oxígeno es mucho más volátil, pero esperar la homogeneización del titanio ya es bastante más difícil.»
Por tanto, si la hipótesis del gran impacto no explica la luna, ¿cómo llegó ahí? Existe la posibilidad es que un golpe de roce de un cuerpo que pasara la Tierra girando tan rápidamente que arrojara algunos trozos de sí al espacio como balas, formando un disco cohesionado dentro de la Luna. Esto explicaría por qué la Luna parece estar hecha de material de la Tierra. Pero hay problemas también con este modelo, así como dificultades para explicar el momentum extra angular que sucedió después que la Luna se formara, aunque los investigadores no dicen que hayan refutado la hipótesis del gran impacto.
Matthias Meier, de la Universidad de Lund, en Suecia, que no estuvo involucrado en el nuevo estudio, encuentra esta investigación persuasiva, pero no está dispuesto a renunciar a la hipótesis del gran impacto. «Creo que la idea general de un impacto que formara un disco y de ahí se formara la luna es probablemente la correcta», dice, «pero este trabajo nos muestra que todavía no entiendemos exactamente cuál es el mecanismo, y que hay mucho trabajo por hacer en ese campo.»
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