La Tierra y la Luna se crearon como resultado de una colisión gigante entre dos planetas del tamaño de la Tierra y Marte. Hasta ahora se pensaba que sucedió cuando el Sistema Solar tenía unos 30 millones de años, hace aproximadamente 4.537 millones de años. Pero una nueva investigación del Instituto Niels Bohr demuestra que la Tierra y la Luna deben haberse formado mucho más tarde, quizás 150 millones de años tras la formación del Sistema Solar.
"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 rocosas se han mezclado durante las colisiones", explica Tais W. Dahl, que realizó la investigación como proyecto de tesis en geofísica en el Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhagen en colaboración con el profesor David J. Stevenson del Instituto Tecnológico de California (Caltech).
Los planetas del Sistema Solar se crearon mediante colisiones entre pequeños planetas enanos que orbitaban al recién nacido Sol. La Tierra y la Luna son el resultado de una gigantesca colisión[1] entre dos planetas del tamaño de Venus y Marte. Ambos planetas colisionaron en una época en la que los dos tenían un núcleo de metal (hierro) y un manto alrededor de silicatos (roca). Pero, ¿cuándo y cómo sucedió? La colisión tuvo lugar en menos de 24 horas y la temperatura de la Tierra era tan alta (7.000º C), que tanto roca como metal se fundieron en la turbulenta colisión. Pero, ¿la masa de roca y la de hierro se mezclaron entre sí?
Hasta hace poco se pensaba que la roca y el hierro se mezclaron completamente durante la formación del planeta, y por tanto la conclusión era que la Luna se formó cuando el Sistema Solar tenía unos 30 millones de años, hace aproximadamente 4.537 millones. Pero la nueva investigación muestra algo totalmente diferente.
La edad de la Tierra y la Luna puede datarse examinando la presencia de ciertos elementos en el manto de la Tierra. El hafnio-182 es una sustancia radiactiva, la cual decae y se convierte en el isótopo tungsteno-182. Los dos elementos tienen propiedades químicas notablemente diferentes y aunque los isótopos de tungsteno prefieren unirse al metal, los de hafnio prefieren unirse a los silicatos, es decir, las rocas.
Se necesitan de 50 a 60 millones de años para que todo el hafnio decaiga y se convierta en tungsteno, y durante la colisión que formó la Luna, todo el metal cayó hacia el núcleo de la Tierra. Pero, ¿cayó todo el tungsteno al núcleo?
"Hemos estudiado hasta qué punto el metal y la roca se mezclaron durante las colisiones que formaron el planeta. Usando cálculos de modelos dinámicos de la mezcla turbulenta de la roca líquida y las masas de hierro, hemos encontrado que los isótopos de tungsteno de la formación inicial de la Tierra permanecen en el manto rocoso", explica Tais W. Dahl.
El nuevo estudio implica que la colisión que formó la Luna tuvo lugar después de que todo el hafnio hubiese decaído por completo en tungsteno.
"Nuestros resultados demuestran que el núcleo de metal y la roca son incapaces de emulsificarse en estas colisiones entre planetas que son mayores de 10 kilómetros de diámetros, y por tanto que la mayor parte del núcleo de hierro de la Tierra (80 a 99 %) no eliminó el tungsteno del material rocoso del manto durante la formación", señalaTais W. Dahl.
Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista científica, Earth and Planetary Science Letters.
Nota:
[1] Al decir que la Tierra es producto de una colisión, nos referimos a que la proto-Tierra, antes de la colisión, tenía una masa inferior a la que se le conoce actualmente a nuestro planeta, masa que obtuvo a partir del impacto con Theia.
Fuente
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| Impresión artística que ilustra la colisión entre la proto-Tierra y el hipotético Theia, a partir de la cual se formó la Luna. |
Los planetas del Sistema Solar se crearon mediante colisiones entre pequeños planetas enanos que orbitaban al recién nacido Sol. La Tierra y la Luna son el resultado de una gigantesca colisión[1] entre dos planetas del tamaño de Venus y Marte. Ambos planetas colisionaron en una época en la que los dos tenían un núcleo de metal (hierro) y un manto alrededor de silicatos (roca). Pero, ¿cuándo y cómo sucedió? La colisión tuvo lugar en menos de 24 horas y la temperatura de la Tierra era tan alta (7.000º C), que tanto roca como metal se fundieron en la turbulenta colisión. Pero, ¿la masa de roca y la de hierro se mezclaron entre sí?
Hasta hace poco se pensaba que la roca y el hierro se mezclaron completamente durante la formación del planeta, y por tanto la conclusión era que la Luna se formó cuando el Sistema Solar tenía unos 30 millones de años, hace aproximadamente 4.537 millones. Pero la nueva investigación muestra algo totalmente diferente.
La edad de la Tierra y la Luna puede datarse examinando la presencia de ciertos elementos en el manto de la Tierra. El hafnio-182 es una sustancia radiactiva, la cual decae y se convierte en el isótopo tungsteno-182. Los dos elementos tienen propiedades químicas notablemente diferentes y aunque los isótopos de tungsteno prefieren unirse al metal, los de hafnio prefieren unirse a los silicatos, es decir, las rocas.
Se necesitan de 50 a 60 millones de años para que todo el hafnio decaiga y se convierta en tungsteno, y durante la colisión que formó la Luna, todo el metal cayó hacia el núcleo de la Tierra. Pero, ¿cayó todo el tungsteno al núcleo?
"Hemos estudiado hasta qué punto el metal y la roca se mezclaron durante las colisiones que formaron el planeta. Usando cálculos de modelos dinámicos de la mezcla turbulenta de la roca líquida y las masas de hierro, hemos encontrado que los isótopos de tungsteno de la formación inicial de la Tierra permanecen en el manto rocoso", explica Tais W. Dahl.
El nuevo estudio implica que la colisión que formó la Luna tuvo lugar después de que todo el hafnio hubiese decaído por completo en tungsteno.
"Nuestros resultados demuestran que el núcleo de metal y la roca son incapaces de emulsificarse en estas colisiones entre planetas que son mayores de 10 kilómetros de diámetros, y por tanto que la mayor parte del núcleo de hierro de la Tierra (80 a 99 %) no eliminó el tungsteno del material rocoso del manto durante la formación", señalaTais W. Dahl.
Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista científica, Earth and Planetary Science Letters.
Nota:
[1] Al decir que la Tierra es producto de una colisión, nos referimos a que la proto-Tierra, antes de la colisión, tenía una masa inferior a la que se le conoce actualmente a nuestro planeta, masa que obtuvo a partir del impacto con Theia.
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