Ni siglos, ni milenios: la Tierra 'fabricó' su Luna en menos de cinco horas

¿Pudo la Luna formarse en cuestión de unas pocas horas? Pensémoslo bien, hablamos de un objeto que tiene 3.474 km de diámetro, hecho de roca maciza y metales, y cuya masa es de más de 73 trillones de toneladas. Sabemos que la Luna surgió después del impacto ... , hace unos 4.500 millones de años, con Theia, un cuerpo del tamaño de Marte que aspiraba a ser planeta. La inmensa cantidad de escombros 'rebotada' al espacio terminó por dar forma a nuestro satélite. Pero siempre se había pensado que ese fue un proceso largo (una lenta y agónica agregación de innumerables fragmentos orbitando como un anillo ardiente alrededor de la Tierra), algo que no sucede en una tarde, sino en cientos de miles o incluso millones de años.Pero un nuevo estudio llevado a cabo por el Southwest Research Institute (SwRI) junto a la Universidad de Arizona y recién publicado en ' The Astrophysical Journal Letters ', acaba de sugerir otra posibilidad: si se dieron unas condiciones suficientemente 'calientes', nuestro satélite natural podría haber llegado a existir en un tiempo inferior al de una jornada laboral corriente.Pongámonos en situación. Hace 4.500 millones de años y con un Sol que prácticamente acababa de formarse, nuestro Sistema Solar era un lugar convulso en el que un gran número de cuerpos de todos los tamaños se disputaban a golpes las escasas órbitas estables alrededor de de la estrella recién nacida. Y la Tierra, o lo que entonces era la Tierra, no fue una excepción.Hasta ahora, la idea generalizada sobre la formación de la Luna era que el impacto de Theia, a miles de kilómetros por hora, fue tan brutal y energético que los detalles concretos sobre su composición y consistencia eran irrelevantes. Es decir, daba igual de qué estuviera hecho, todo se habría fundido y vaporizado, creando un anillo de escombros ardientes alrededor de nuestro planeta herido. Y de ese disco, poco a poco, habría ido 'cuajando' la Luna.Fuerza bruta frente a geologíaSin embargo, nuevas simulaciones llevadas a cabo con ordenadores de última generación han sugerido algo diferente. Por primera vez, la investigadora Adeene Denton, del SwRI en Texas, ha utilizado métodos computacionales que incorporan las variaciones de la resistencia mecánica según la temperatura de los cuerpos que chocan. En el pasado, simulaciones fundamentales (como las publicadas en 2001 por los astrofísicos Robin Canup y Erik Asphaug, este último coautor del nuevo estudio) habían pasado por alto este detalle. Se creía que, ante una colisión de tamaña magnitud, la resistencia estructural de las rocas no jugaba ningún papel. Pero no es así.«Descubrimos -afirma Adeene Denton- que la geología preexistente de la protoluna del tamaño de Marte (Theia) es importante. Cuando simulas la Tierra y la Luna como cuerpos en colisión, al cambiar sus propiedades geológicas también cambia la forma en que se forma la Luna a partir de ese impacto; eso es algo que antes considerábamos innecesario».«Los modelos -prosigue la investigadora- han evolucionado para incluir la resistencia de los materiales, algo que es realmente importante cuando se estudian colisiones entre cuerpos más pequeños como asteroides o para mi artículo anterior sobre la formación del sistema Plutón-Caronte. No estábamos seguros de si importaría o no para la Luna. Pero cuando hicimos las simulaciones, descubrimos que en realidad sí que importa, y bastante».La mantequilla cósmica y las cinco horas de vértigoPensemos en dos grandes bloques de mantequilla que chocan frontalmente. Si ambos están duros, recién sacados del congelador, el impacto será seco y la materia estallará en muchos pedazos desconectados. Pero si uno de los bloques (o los dos) ha estado al sol y está blando, su estructura interna será mucho más débil, plástica y maleable. Y el choque fundirá y reconfigurará la masa de golpe en un solo cuerpo nuevo, en lugar de astillarla en una nube dispersa.En el espacio rigen las mismas leyes. Y en el Sistema Solar primitivo, los protoplanetas recién nacidos empiezan su vida estando extremadamente calientes, para ir enfriándose después con la edad. En su estudio, Denton y su equipo descubrieron que la formación de la Luna es extraordinariamente sensible a las temperaturas iniciales. Los cuerpos más calientes son estructuralmente más débiles que los fríos.Es decir, si Theia hubiera sido un cuerpo sólido pero frío, el impacto se habría regido por el modelo tradicional y lento. Sin embargo, al introducir altas temperaturas en las simulaciones todo cambia: un satélite intacto surge en un abrir y cerrar de ojos.«Dependiendo de lo calientes que estuvieran la Tierra y Theia antes de la colisión -explica Denton- el impacto puede destruir a Theia y producir este enorme disco de escombros que, con el tiempo, forma la Luna. Pero cuando utilicé los mismos parámetros que el modelado del impacto original –llegando hasta las estructuras de temperatura idénticas dentro de ambos cuerpos– en unas cinco horas emergió una Luna intacta».No es la primera vez que la ciencia sugiere un 'parto lunar' acelerado. En 2022, otra importante simulación ya planteó algo similar. La novedad fundamental de la nueva investigación radica en demostrar matemáticamente que la temperatura y la resistencia del material son los auténticos desencadenantes que hacen posible ese escenario.Gemelos en el espacio profundoEl nuevo planteamiento soluciona uno de los mayores enigmas relativos a la Luna: su composición . Si miramos al cielo, vemos un satélite cuya composición química es asombrosamente similar a la de la Tierra. Pero si Theia nos golpeó frontalmente, ¿por qué los restos lunares no muestran una composición ajena y extraterrestre?Robin Canup, que ayudó a cimentar la teoría del impacto gigante, subraya la importancia del hallazgo: «Estos resultados sorprendentes y emocionantes -afirma- implican una conexión potencial entre las propiedades físicas de la Luna en la actualidad, incluido quizás su contenido de volátiles, y el estado térmico de la Tierra y Theia en el momento del impacto gigante. Según la experta, esta nueva vía »podría ayudar a los científicos a limitar mejor cuándo ocurrió el evento que formó la Luna«.A diferencia de los modelos anteriores, este nuevo marco teórico flexible consigue encajar todas las piezas. Todo apunta a que la joven Tierra y el infortunado Theia crecieron en el mismo vecindario del disco protoplanetario que rodeaba al Sol, fabricados a partir de los mismos 'ladrillos' cósmicos. Marte, en cambio, se habría formado mucho más lejos de nuestra órbita, lo que explica su diferente composición química.«Debido a que la Tierra y Marte se formaron en el mismo vecindario del Sistema solar -concluye Denton- son como hermanos. Pero la Luna y la Tierra son más bien como gemelos». Y todo ello gestado, de la forma más violenta imaginable, en el tiempo que dura una simple tarde de domingo.