Durante siglos, los científicos han estado tratando de explicar cómo se formó la Luna. Mientras que algunos han argumentado que se formó a partir del material perdido por la Tierra debido a la fuerza centrífuga, otros afirmaron que una Luna preformada fue capturada por la gravedad de la Tierra. En las últimas décadas, la teoría más ampliamente aceptada ha sido la hipótesis del impacto gigante, que establece que la Luna se formó después de que la Tierra fuera golpeada por un objeto del tamaño de Marte (llamado Theia) hace 4.500 millones de años.
Según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, la clave para probar qué teoría es correcta puede provenir de las primeras pruebas nucleares realizadas aquí en la Tierra, hace unos 70 años. Después de examinar muestras de vidrio radioactivo obtenidas del sitio de prueba Trinity en Nuevo México (donde se detonó la primera bomba atómica), determinaron que las muestras de rocas lunares mostraron un agotamiento similar de elementos volátiles.
El estudio fue dirigido por James Day, profesor de geociencia en el Instituto de Oceanografía Scripps de la Universidad de California en San Diego. Junto con sus colegas, que provienen del Instituto de Física de la Tierra de París, el Centro McDonnell para las Ciencias del Espacio y el Centro Espacial Johnson de la NASA, examinaron muestras de vidrio recuperadas del sitio de prueba Trinity para determinar sus composiciones químicas.
Este vidrio, conocido como trinita, se creó cuando la bomba de plutonio fue detonada en el sitio de prueba de Trinity en 1945 como parte del Proyecto Manhattan. A una distancia de 350 metros (1.100 pies) de la zona cero, la arena arcosica (que se compone principalmente de granos de cuarzo y feldespato) se convirtió en vidrio de color verde por el calor y la presión extremos causados por la explosión masiva.
Durante años, los científicos han estado estudiando estos depósitos de vidrio, que determinaron que era el resultado de que la arena fuera absorbida por la explosión y luego lloviera como líquido fundido sobre la superficie. Cuando Day y sus colegas lo examinaron, notaron que las muestras de vidrio se habían agotado de zinc y otros elementos volátiles, que se sabe que se evaporan bajo calor y presión extremos, dependiendo de qué tan lejos estuvieran del punto cero.
Según su estudio, que fue publicado en Avances científicos el 8 de febrero de 2017, las muestras de trinita que se obtuvieron entre 10 y 250 metros (30 a 800 pies) del sitio de la explosión se agotaron de estos elementos mucho más que las muestras que se tomaron de más lejos. Además, los isótopos de zinc que quedaban eran más pesados y menos reactivos que en otros.
Luego compararon estos resultados con estudios realizados en rocas lunares, que mostraron un agotamiento similar de elementos volátiles. A partir de esto, determinaron que en la Luna existían condiciones similares de calor y presión que provocaron la evaporación de estos elementos. Esto es consistente con la teoría de que tuvo lugar un impacto masivo en el pasado que convirtió la superficie de la Luna en un océano de magma.
Como Day explicó en un comunicado de prensa de UC San Diego:
“Los resultados muestran que la evaporación a altas temperaturas, similar a la del comienzo de la formación del planeta, conduce a la pérdida de elementos volátiles y al enriquecimiento de isótopos pesados en los materiales sobrantes del evento. Esto ha sido una sabiduría convencional, pero ahora tenemos evidencia experimental para demostrarlo ”.
Si bien la teoría predominante desde la década de 1980 ha sido la hipótesis del impacto gigante, el debate ha sido continuo y sujeto a nuevos hallazgos. Por ejemplo, en enero de 2017, un nuevo estudio publicado en Nature Geoscience - que fue dirigido por Raluca Rufu del Instituto de Ciencia Weizmann en Rehovot, Israel - indicó que la Luna pudo haber sido el resultado de muchas colisiones más pequeñas.
Utilizando simulaciones por computadora, el equipo de Weizmann descubrió que múltiples impactos pequeños podrían haber formado muchas lunares alrededor de la Tierra que luego se unirían para crear la Luna. Pero al mostrar que los elementos volátiles experimentan el mismo tipo de reacciones al calor y la presión, independientemente de dónde tenga lugar la reacción, Day y sus colegas han ofrecido evidencia sólida que apunta hacia un solo evento de impacto.
Este estudio es solo el último de una serie que está ayudando a los científicos de la Tierra a imponer restricciones sobre cuándo y cómo se formó la Luna, lo que también nos ayuda a comprender mejor la historia del Sistema Solar y su formación.
