El choque entre la "proto-Tierra" y Theia, del cual la Tierra y la Luna fueron creadas hace entre 4,500 y 4,400 millones de años. Ambos planetas tenía un núcleo de hierro macizo cuando chocaron y se crearon la Luna y la Tierra. Crédito: Niels Bohr Institute, University of Copenhagen"Hemos determinado las edades de la Tierra y la Luna usando isótopos de tungsteno, que pueden revelar si los núcleos de hierro y sus superficies de piedra han sido mezclados 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).
Colisiones turbulentas
Los planetas del sistema solar fueron creados por las colisiones entre planetas enanos pequeños en órbita alrededor del Sol recién nacido. En las colisiones los planetas pequeños se funden y forman planetas más grandes y más grandes. La Tierra 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). Pero cuando sucedió y cómo sucedió? 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 deben haver fundido en la turbulenta colisión. ¿Pero se mezclaron también entre sí la masa de piedra y la masa de hierro?
Hasta hace poco se creía que la roca y el hierro se mezclaron completamente durante la formación de los planetas y la conclusión era que la Luna se formó cuando el sistema solar tenía 30 millones de años, o hace aproximadamente 4.537 millones de años. Pero la nueva investigación muestra algo totalmente diferente.
Datación con elementos radiactivos
Las edades de la Tierra y la Luna se pueden fechar mediante examinando la presencia de ciertos elementos en el manto terrestre. Hafnio-182 es una sustancia radiactiva, que se descompone y se convierte en el isótopo tungsteno-182. Los dos elementos tienen propiedades químicas muy diferentes y, aunque los isótopos de tungsteno prefieren unirse a los metales, el hafnio prefiere unirse a los silicatos, es decir, a la roca.
Se tarda de 50 a 60 millones años el hafnio 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.
El resultado de la investigación significa que la Tierra y la Luna deben haberse formado mucho más tarde de lo que se pensaba anteriormente, es decir, no 30 millones de años después de la formación del sistema solar, hace 4.567 millones de años, sino quizá hasta 150 millones de años después de la formación del sistema solar.
Fuente:
The Earth and Moon formed later than previously thought
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