Científicos simularon con supercomputadoras cómo habría nacido la Luna

Un brutal impacto ocurrido hace más de 4000 millones de años habría formado la Luna. La teoría más apoyada es que un objeto del espacio aproximadamente del tamaño de Marte que los científicos han llamado ‘Theia’, golpeó a la Tierra pocos millones de años después de su formación. Este impacto gigante puede haber colocado rápidamente a la luna en órbita alrededor de la Tierra en lugar de crear un disco de escombros a partir del cual la luna se formó gradualmente con el tiempo, sugiere una nueva investigación.

Expertos sostienen esta teoría en una nueva investigación, en la que realizaron una simulación por computadora altamente detallada creada por el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham. Este nuevo “escenario de satélite inmediato”, significaría que la proto-luna estuvo menos fundida durante su formación y sugeriría que gran parte de la misma se formó inmediatamente después de un impacto gigante en la Tierra.

Esta teoría de formación más rápida también sugeriría una composición interna diferente para la luna que podría ofrecer una explicación para algunas de las curiosas características similares a las de la Tierra que se ven en las muestras lunares.

Anteriormente se teorizó que este impacto arrojó un campo de escombros a partir del cual se formó gradualmente la luna. Una consecuencia de esto habría sido que la Luna fue creada principalmente por el material proporcionado por Theia en lugar del material de la Tierra. Esta idea fue desafiada cuando se descubrió que las rocas lunares parecen tener una composición muy similar al manto de la Tierra. Los resultados de alta resolución obtenidos con el impresionante poder de cómputo del servicio DiRAC Memory Intensive llamado COSMA, ubicado en la Universidad de Durham en Inglaterra, mostró una capa exterior de la luna rica en material procedente de la Tierra.

“Esta ruta 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 haber consecuencias observables para el grosor de la corteza lunar, lo que nos permitiría precisar aún más el tipo de colisión que tuvo lugar “, dijo Vincent Eke, coautor de la investigación y físico de la Universidad de Durham, en un comunicado.

La potencia computacional adicional reveló que las simulaciones de menor resolución pueden perder aspectos cruciales de las colisiones a gran escala. Con simulaciones de alta resolución, los investigadores pueden descubrir características a las que no se podía acceder en estudios anteriores. Si gran parte de la Luna se formó inmediatamente después del impacto gigante, esto también podría significar que se derritió menos durante la formación que en las teorías tradicionales donde la Luna creció dentro de un disco de escombros alrededor de la Tierra. Dependiendo de los detalles de la posterior solidificación, estas teorías deberían predecir diferentes estructuras internas para la Luna.

Un abanico de nuevas posibilidades

“Esto abre toda una nueva gama de posibles puntos de partida para la evolución de la Luna. Entramos 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 darte respuestas incorrectas, fue muy emocionante que los nuevos resultados pudieran incluir un tentador satélite similar a la Luna en órbita”, explicó Jacob Kegerreis, investigador principal del estudio, publicado el martes último en Astrophysical Journal Letters. La simulación del equipo tuvo en cuenta cientos de escenarios de impacto diferentes que variaron el ángulo y la velocidad de la colisión de Theia, además de variar las masas y giros de los dos cuerpos en colisión. También mostró que un gran satélite natural como la luna aún en formación podría sobrevivir en una órbita cercana alrededor de la Tierra.

La Luna es el único satélite natural de la Tierra y gira alrededor del planeta a una distancia promedio de aproximadamente 385.000 kilómetros. Con un diámetro de poco menos de 3500 kilómetros, la superficie llena de cráteres del objeto rocoso es uno de los objetos más reconocibles en el cielo. Una sola órbita de nuestro planeta le lleva a la Luna 27,3 días terrestres, la misma cantidad de tiempo que le toma al satélite girar una vez sobre su eje. Como resultado, la mitad de la superficie de la Luna mira perpetuamente a la Tierra. La otra mitad (erróneamente conocida como el lado oscuro de la Luna, a pesar de recibir la misma cantidad de luz solar que el lado más familiar) finalmente se vio por primera vez en 1959 cuando la sonda soviética Luna 3 emitió un conjunto granulado. de fotografías

Esta órbita ‘bloqueada por mareas’ es el resultado de que la Tierra y la Luna tiran una de la otra, ralentizando la rotación de cada una. La propia rotación de la Tierra se ha visto afectada de manera similar por el efecto de frenado de la gravedad de la Luna, agregando alrededor de 1,4 milisegundos a nuestro día cada siglo. Al mismo tiempo, la Luna se está alejando gradualmente de nuestro mundo, agregando desde unos pocos milímetros hasta casi 30 centímetros a su distancia orbital cada año. Cuando se formó hace unos 4.500 millones de años, la Luna estaba 16 veces más cerca, asomando en el cielo unas 24 veces más grande.

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