La Tierra y la Luna fueron creadas como resultado de una colisión gigante entre dos planetas del tamaño de Marte y Venus. Hasta ahora se pensaba que sucedió cuando el Sistema Solar tenía unos 30 millones de años o aproximadamente hace 4.537 millones de años. Pero la nueva investigación del Instituto Niels Bohr muestra que la Tierra y la Luna deben haberse formado mucho más tarde, quizás hasta 150 millones de años después de la formación del sistema solar. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista científica Earth and Planetary Science Letters.
“Hemos determinado las edades de la Tierra y la Luna usando isótopos de tungsteno, que puede revelar si los núcleos de hierro y sus superficies de piedra fueron 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).
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 los rodea (roca).
¿Pero cuándo y cómo sucedió? La colisión tuvo lugar en menos de 24 horas y la temperatura de la Tierra fue tan alta (7000º C), que tanto roca como metal se fundieron en la turbultena colisión. ¿Pero se mezclaron también entre sí las masas de piedra y hierro?
La edad de la Tierra y la Luna se puede fechar mediante el examen de la presencia de ciertos elementos en el manto terrestre.
Hafnio-182 es una sustancia radiactiva, que se descompone y se convierte en el isótopo de tungsteno-182. Los dos elementos tienen propiedades químicas muy diferentes y, aunque los isótopos de tungsteno prefieren adherirse a los metales, los de hafnio prefiere los silicatos, es decir, la roca.
Se tarda entre 50 y 60 millones de años para que todo el hafnio se degrade y se convierta en tungsteno. Durante la colisión que formó la Luna casi todo el metal se hundió en el núcleo de la Tierra. ¿Pero fue todo el tungsteno a parar al núcleo?
“Hemos estudiado a qué temperatura metal y roca se funden en el curso de colisiones de formación planetaria. Usando modelos de cálculo dinámico de la turbulenta mezcla de roca líquida y masas de hierro se ha encontrado que los isótopos de tungsteno de la formación temprana de la Tierra permanecen en el manto rocoso” , explica Tais W. Dahl, Niels Bohr Institute de la Universidad de Copenhague.
Los nuevos estudios implican que la colisión de formación de la Luna se produjo después de que todo el hafnio se había deteriorado por completo en tungsteno.
“Nuestros resultados muestran que el núcleo de metal y roca no es capaces 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 fue removido de tungsteno a partir del material rocoso en el manto durante la formación, 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.