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Teoría del gran impacto para niños

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Archivo:Artist's concept of collision at HD 172555
Representación artística del impacto gigante que es la hipótesis de cómo se formó la Luna

La teoría del gran impacto es la idea científica más aceptada para explicar cómo se formó nuestra Luna. Esta teoría dice que la Luna se creó después de una enorme colisión entre la joven Tierra y un planeta pequeño, del tamaño de Marte. A este planeta se le llama Tea (o Theia). El nombre de Tea viene de la mitología griega, donde Tea era la madre de la diosa de la Luna, Selene. Esta idea se presentó por primera vez en una reunión de científicos en 1974 y luego se publicó en una revista científica en 1975.

¿Qué fue Tea, el planeta que chocó con la Tierra?

Archivo:BigSplashSpanish
El gran impacto visto desde el polo sur terrestre

Una de las ideas es que Tea se formó en un lugar especial en el espacio, cerca de la órbita de la Tierra. Estos lugares se llaman puntos de Lagrange. Son puntos donde la fuerza de la gravedad del Sol y de la Tierra se equilibran. Se cree que Tea empezó a crecer en uno de estos puntos, llamado L4, hace mucho tiempo.

Cuando Tea creció y se hizo tan grande como Marte, se volvió demasiado pesado para quedarse en ese punto estable. Esto ocurrió unos 20 o 30 millones de años después de que Tea empezara a formarse. La fuerza de la gravedad hizo que Tea se saliera de su órbita estable. Así, su distancia a la Tierra empezó a cambiar, hasta que Tea tuvo suficiente masa para escapar de ese punto L4.

¿Cómo se formó la Luna después del impacto?

Mientras Tea estaba en su órbita, la Tierra ya había empezado a organizarse con un núcleo y un manto, como los tiene hoy. Tea también pudo haber tenido capas internas. Cuando Tea escapó de su punto de Lagrange, su órbita se volvió inestable. Como los dos planetas estaban en la misma órbita, el choque se hizo inevitable. Se calcula que el impacto ocurrió hace unos 4533 millones de años.

Se cree que Tea chocó con la Tierra de lado, a una velocidad de unos 40 000 kilómetros por hora. El impacto fue tan fuerte que Tea se destruyó. La mayor parte de su manto y una parte importante del manto de la Tierra salieron disparados al espacio. El núcleo de Tea se hundió y se unió al núcleo de la Tierra.

Algunos modelos sugieren que la colisión fue un roce. Tea quedó en una órbita baja, unida a la Tierra por un puente de material. Luego se alejó y volvió a chocar con la Tierra, destruyéndose por completo.

Después del impacto, las condiciones en la Tierra eran muy extremas. El planeta estaba completamente derretido y rodeado por una atmósfera de roca vaporizada a 4000 °C.

Las simulaciones por ordenador sugieren que solo el 2% de la masa original de Tea formó un disco de escombros alrededor de la Tierra. La mitad de este disco se unió para formar la Luna entre uno y cien años después del impacto. Después de este gran choque, el día en la Tierra duraba unas cinco horas.

Es posible que se formaran dos lunas. Sin embargo, la luna más pequeña habría chocado de nuevo con la Tierra o con la luna más grande unos 1000 años después. Esta idea podría explicar por qué la cara visible de la Luna y su cara oculta son diferentes. Se cree que la segunda luna, de unos 1200 kilómetros de diámetro, chocó con la luna más grande en lo que hoy es la cara oculta. Este choque fue a una velocidad baja, por lo que no formó un cráter, sino que cubrió el hemisferio con materiales rocosos.

¿Qué pruebas apoyan esta teoría?

Hay varias pruebas que apoyan la teoría del gran impacto. Por ejemplo, las rocas que se recogieron en las misiones Apolo a la Luna muestran que los isótopos de oxígeno (16O, 17O y 18O) son casi idénticos a los de la Tierra. Esto sugiere que la Luna y la Tierra tienen un origen común.

La composición de la superficie de la Luna, rica en un mineral llamado anortosita, y la existencia de rocas ricas en KREEP, apoyan la idea de que gran parte de la Luna estuvo derretida en el pasado. Un impacto gigante pudo haber liberado suficiente energía para crear un océano de magma así.

Además, las pruebas indican que si la Luna tiene un núcleo de hierro, este debe ser muy pequeño. Es menos del 25% del radio de la Luna. En cambio, en la mayoría de los planetas rocosos, el núcleo es cerca del 50% del radio total. Un impacto como el propuesto explicaría que la Luna se formara principalmente de los mantos de la Tierra y de Tea, con el núcleo de Tea uniéndose a la Tierra. Esto también encaja con el momento angular (la cantidad de giro) del sistema Tierra-Luna.

¿Qué preguntas quedan sin respuesta?

Archivo:Big Splash V1.0
Animación que muestra cómo la órbita de Tea dejó de ser estable para acabar impactando con la Tierra

Aunque la teoría del gran impacto es la más aceptada, todavía hay algunas preguntas que los científicos no han resuelto:

  • La cantidad de ciertos elementos volátiles (que se evaporan fácilmente) en la Luna no coincide exactamente con lo que se esperaría de esta teoría. Por ejemplo, la relación entre el rubidio y el cesio en la Luna es diferente a lo esperado.
  • No hay pruebas claras de que la Tierra haya tenido un océano de magma global después del impacto, como sugiere la teoría. Se han encontrado materiales en el manto terrestre que no parecen haber estado nunca en un océano de magma.
  • El contenido de óxido de hierro (FeO) en la Luna es del 13%, más alto que el 8% del manto terrestre. Esto sugiere que la mayor parte del material de la Luna no puede venir solo del manto de la Tierra.
  • Si la mayor parte del material de la Luna viniera del planeta que chocó, la Luna debería tener más elementos siderófilos (que se unen al hierro), pero en realidad tiene menos.
  • Algunas simulaciones de la formación de la Luna necesitan que el sistema Tierra-Luna tuviera el doble de momento angular del que tiene ahora. Sin embargo, estas simulaciones no siempre consideran la rotación de la Tierra antes del impacto, por lo que algunos científicos no creen que esto sea suficiente para descartar la teoría.

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Giant-impact hypothesis Facts for Kids

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Teoría del gran impacto para Niños. Enciclopedia Kiddle.