Un impacto gigante podría haber formado la Luna más rápido, revelan los científicos en nuevas simulaciones
-Con gráficos-
Científicos del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham han utilizado las simulaciones de supercomputadoras más detalladas hasta la fecha para revelar una explicación alternativa para el origen de la Luna, con un impacto gigante que coloca inmediatamente un cuerpo similar a la Luna en órbita alrededor de la Tierra.
Los investigadores simularon cientos de impactos diferentes, variando el ángulo y la velocidad de la colisión, así como las masas y rotaciones de los dos cuerpos en colisión en su búsqueda de escenarios que pudieran explicar el actual sistema Tierra-Luna. Estos cálculos se realizaron utilizando el código de simulación de código abierto SWIFT, que se ejecuta en el servicio DiRAC Memory Intensive («COSMA»), alojado por la Universidad de Durham en nombre de la instalación de computación de alto rendimiento de DiRAC.
La potencia informática adicional reveló que las simulaciones de baja resolución pueden pasar por alto aspectos importantes de las colisiones a gran escala, lo que permite a los investigadores descubrir características a las que no se podía acceder en estudios anteriores. Solo las simulaciones de alta resolución produjeron el satélite similar a la luna, y el detalle adicional mostró cuán ricas eran sus capas externas en material de la Tierra.
Si gran parte de la Luna se formó inmediatamente después del impacto gigante, también podría significar que se derritió menos durante la formación que en las teorías estándar donde la Luna se convirtió en un disco de escombros alrededor de la Tierra. Dependiendo de los detalles de la solidificación posterior, estas teorías deberían predecir diferentes estructuras internas para la Luna.
El coautor del estudio, Vincent Eke, dijo: «Esta vía de formación podría ayudar a explicar la similitud en la composición isotópica entre las rocas lunares devueltas por los astronautas del Apolo y el manto de la Tierra. También puede estar allí. Tener consecuencias observables en el grosor de la corteza lunar, que nos permitiría comprender mejor el tipo de colisión que tuvo lugar.
Además, descubrieron que incluso cuando un satélite pasa tan cerca de la Tierra que uno esperaría que fuera desgarrado por las «fuerzas de marea» de la gravedad de la Tierra, el satélite puede, de hecho, no solo sobrevivir sino también ser arrojado a un órbita más amplia, a salvo de futuras destrucciones.
El investigador principal del estudio, Jacob Kegerreis, dijo: «Esto abre una nueva gama de posibles puntos de partida para la evolución de la Luna. Nos embarcamos en este proyecto sin saber exactamente cuáles serían los resultados de estas simulaciones de muy alta resolución. Entonces, además de la gran revelación de que las resoluciones estándar pueden dar respuestas incorrectas, fue muy emocionante que los nuevos resultados pudieran incluir un satélite en órbita parecido a la Luna.
Se cree que la Luna se formó a partir de una colisión hace 4.500 millones de años entre la joven Tierra y un objeto del tamaño de Marte llamado Theia. La mayoría de las teorías crean la Luna mediante la acumulación gradual de escombros de este impacto. Sin embargo, esto ha sido cuestionado por mediciones de rocas lunares que muestran que tienen una composición similar al manto de la Tierra, mientras que el impacto produce desechos principalmente de Theia.
Este escenario satelital inmediato abre nuevas posibilidades para la órbita lunar inicial, así como la composición prevista y la estructura interna de la Luna. Las numerosas misiones lunares por venir deberían revelar nuevas pistas sobre el tipo de impacto gigante que condujo a la Luna, lo que a su vez nos contará sobre la historia de la Tierra misma.
El equipo de investigación incluyó a científicos del Centro de Investigación Ames de la NASA y la Universidad de Glasgow, Reino Unido, y sus resultados de simulación se publicaron en Astrophysical Journal Letters.
La investigación fue financiada en parte por una subvención de tiempo discrecional del director de DiRAC y una subvención del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC).
