Un fatídico día, hace unos 4.500 millones de años, un cuerpo del tamaño de Marte llamado Theia chocó con la protoTierra, convirtiendo a ambas en una mezcla fundida de roca y metal. Una vez que los escombros se fusionaron, dos objetos distintos permanecieron atrapados en una órbita: la Tierra y su Luna.
¿Pero de dónde vino Theia? Parece ser que aquí mismo, en los confines más cálidos y acogedores del Sistema Solar interior. De hecho, ¡Theia y la proto-Tierra pueden haber sido vecinas!
Más específicamente, Theia puede haberse originado incluso más cerca del Sol de lo que estamos hoy; quizás más cerca que la mayor parte del material que se acumuló para formar nuestro propio planeta bebé.
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Estos conocimientos son cortesía de un estudio reciente dirigido por investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) y la Universidad de Chicago.
Los investigadores analizaron muestras de la Tierra, la Luna y meteoritos para comprobar las proporciones de numerosos isótopos, que son versiones más ligeras o más pesadas de un determinado elemento con menos o más neutrones en su núcleo.
“La composición de un cuerpo archiva toda su historia de formación, incluido su lugar de origen”, explica el cosmoquímico del MPS Thorsten Kleine.
Con el tiempo, los materiales que componen un planeta que se enfría se asientan de una manera que depende de diferencias en sus masas, puntos de fusión, solubilidades y afinidades por otros minerales. El hierro y el circonio, por ejemplo, se encuentran en concentraciones variables en las capas de la Tierra.
El hierro, junto con el molibdeno, un metal amante del hierro, se habría hundido rápidamente en las profundidades del núcleo de la protoTierra, acumulándose como las joyas preciosas secuestradas en la horda de un dragón medieval. El circonio, sin embargo, permaneció en el manto durante toda la existencia de la Tierra y no se hundió en el núcleo.
Es lógico que gran parte del hierro que ahora se encuentra en el manto de la Tierra haya llegado después de la reforma del planeta; entregado, tal vez, por un impacto cósmico devastador.
Pero, ¿de dónde vino ese objeto portador de hierro? La comparación de las proporciones de isótopos de diferentes partes del Sistema Solar permitió a los investigadores deducir una posible “lista de ingredientes” de Theia y rastrear su origen.
Las variaciones dentro de la gigantesca nube molecular que formó el Sol y su disco protoplanetario hace miles de millones de años también habrían favorecido la acumulación de diferentes elementos e isótopos.
lcomo “masa de pastel mal mezclada“, estas proporciones permanecieron en su lugar, proporcionando efectivamente una firma química para cualquier objeto nacido del material en ese lugar.
La firma química de hierro, cromo, calcio, titanio y circonio de la Luna coincide con la de la Tierra, lo que obligó a los investigadores a buscar en otras partes del Sistema Solar proporciones de isótopos reveladoras.
Los meteoritos tienen una ubicación específica y, debido a su estado primordial, sirven como cápsulas del tiempo cósmico. Los que provienen del Sistema Solar interior, o del disco de formación de planetas, se denominan meteoritos no carbonosos (NC). Son pedregosos y su proximidad al Sol ha eliminado el carbono y otros materiales volátiles.
Los meteoritos del Sistema Solar exterior se denominan condritas carbonosas (CC). Se formaron en ambientes más fríos, lo que los dejó más ricos en carbono y con agua aún atrapada en su interior.
En general, las proporciones de isótopos en el manto de la Tierra coinciden con las de los meteoritos del Sistema Solar interior. Sin embargo, los isótopos que los investigadores asignaron a Theia “tienen proporciones que antes se desconocían y no coinciden con los componentes básicos de la Tierra”.
“El escenario más convincente es que la mayoría de los componentes básicos de la Tierra y Theia se originaron en el Sistema Solar interior”, concluye el autor principal y geocientífico del MPS, Timo Hopp.
“Es probable que la Tierra y Theia hayan sido vecinas”.
El resto, como se dice, es historia: el trascendental choque entre vecinos nos dio nuestra Luna, que desde entonces se ha ido alejando y actualmente se aleja de la Tierra a un ritmo perezoso de 1,5 pulgadas (3,8 centímetros) por año.
Esta investigación se publica en la revista Science.