El doloroso parto de la Luna

La Luna se originó como consecuencia de un terrible choque de titanes. La Tierra, por un lado, y un mal llamado asteroide de tamaño similar a Marte, por otro, un protoplaneta, colisionaron hace 4.500 millones de años. El gigantesco impacto desgajó una parte de la Tierra que, con el tiempo, acabaría transformándose en nuestro satélite. Así lo aseguran Robin Canup y Eric Asphaug, dos investigadores norteamericanos que han logrado perfeccionar hasta el límite un complejo programa de simulación de choques. Los resultados de su investigación, que echa por tierra las anteriores teorías, se publica en el último número de Nature.

La idea de que la Luna se originó como consecuencia de un fuerte impacto entre la Tierra y un cuerpo celeste no es nueva. Desde hace por lo menos 30 años se consideraba que la Luna no era más que una parte de la Tierra y que su origen pudo haber sido algo así como un accidente cósmico.

Desde hace por lo menos 30 años, se consideraba que la Luna no en más que una parte de la Tierra

Pero poco se sabía entonces de los protagonistas del accidente, y mucho menos de la física del impacto. Hasta hace poco más de una década, cuando se formuló por vez primera la tesis de que el otro cuerpo tenía que ser por lo menos un protoplaneta de tamaño similar a la Tierra, los científicos especularon con toda suerte de asteroides de medidas diversas. La realidad, no obstante, es que nadie sabía qué chocó con la Tierra ni de qué manera lo hizo.

El trabajo de Kanup y Asphaug, del Instituto de Investigaciones de Boulder (Colorado) y de la Universidad de California en Santa Cruz, respectivamente, reafirma la teoría del accidente cósmico y aporta luz acerca del tamaño, composición y movimientos de sus dos protagonistas. Del mismo modo, aclara el origen real de nuestro satélite: no sólo es una parte de la Tierra, sino que incorpora en su composición materiales del segundo cuerpo celeste.Gracias al uso de avanzadas técnicas de simulación, para las que se han definido nuevos algoritmos y ecuaciones que en conjunto incorporan hasta 20.000 variables, los dos científicos han llegado a la conclusión de que el impacto tuvo que producirse forzosamente hace unos 4.500 millones de años, cuando la Tierra estaba ya prácticamente formada, y no cuando se encontraba en plena formación, como sugerían otras teorías. Asimismo, el tamaño del protoplaneta que colisionó con la Tierra tuvo que ser similar a Marte en masa. En caso contrario, afirman ambos investigadores en Nature, difícilmente se habría formado un satélite de las características de la Luna.

El programa informático empleado por los dos científicos norteamericanos supone la primera aproximación 'suficientemente' real del choque. Según describe también en Nature el astrofísico Jay Melosh, uno de los primeros investigadores que teorizó sobre las probabilidades de un impacto con un protoplaneta de grandes dimensiones, el sistema es capaz de reproducir virtualmente prácticamente todos los elementos presentes en el choque.

La simulación, la primera de este tipo configurada en tres dimensiones, calcula con precisión la posición orbital de ambos planetas tanto en los instantes previos al choque como después del mismo. De la misma manera, incorpora los efectos termodinámicos de la colisión y, lo que supone una auténtica novedad, añade las fuerzas gravitacionales que interactuaron no sólo entre los dos cuerpos, sino también sobre una alta proporción de los materiales que presumiblemente formaban la Tierra y el protoplaneta por aquel entonces. Gracias a ello se obtiene también una explicación sobre el escaso contenido de hierro en la Luna, que los científicos atribuyen a los mismos efectos de la colisión.

La credibilidad del modelo informático, según Melosh, parece probada. Entre otras razones, señala, porque las simulaciones previas no incorporaban semejante número de variables y porque las ecuaciones empleadas obviaban, por razones fundamentalmente técnicas, parte de las condiciones físicas que se dan en choques de esta magnitud.

La simulación más sólida desarrollada con anterioridad tomaba un máximo de 3.000 variables extraídas de 'cincuenta años de laborioso trabajo' llevado a cabo por físicos de Estados Unidos, Rusia y Europa, recuerda Melosh en su comentario. Con estas fórmulas matemáticas, basadas en el comportamiento de los materiales tras choques y explosiones de grandes dimensiones, se construyó un modelo capaz de explicar algunos de los fenómenos del impacto, aunque no todos. 'El modelo era demasiado simple', resume el experto.

El modelo de Kanup y Asphaug es capaz de explicar 'mucho más'. Por ejemplo, el tipo de ondas que se formaron tras la colisión y cómo éstas interactúan con las respectivas fuerzas gravitatorias; cómo se comportaron los gases y líquidos tras el impacto; cómo la Tierra y la Luna, una vez formada, continuaron creciendo gracias a la adición de materiales que impactaron en sus respectivas masas procedentes del sistema solar, o por qué la Luna está en la posición que está y qué tipo de influencia ejerce sobre nuestro planeta. En definitiva, razona el experto, describen un modelo que puede incorporarse a los libros de texto, esta vez de forma definitiva. O casi.