La hipótesis no es nueva. La ciencia lleva años manejando la idea de que un antiguo planeta del Sistema Solar primitivo chocó con la Tierra (Gaia) hace unos 4.500 millones de años. En aquel entonces, algunos de los escombros expulsados resultantes de la explosión se reunieron para formar la Luna... pero también la Tierra.
A ese posible planeta le han llamado Tea, Teia o Theia. Su hipótesis podría explicar por qué el núcleo de la Tierra es más grande de lo esperado para un cuerpo de su tamaño. La idea es que el núcleo y el manto de Teia se mezclaron con el núcleo y el manto de la Tierra.
Hasta ahora todo ello era una hipótesis. La novedad es que se han descubierto dos regiones "anómalas" en el interior de la Tierra que atribuyen a restos de aquella colisión que hace unos 4.500 millones de años formó la Luna. Es lo que ha visto un equipo multidisciplinar de científicos afiliados a centros de investigación de Estados Unidos, China y el Reino Unido a través de simulaciones por ordenador, concretamente métodos computacionales de dinámica de fluidos.
Dos regiones "anómalas" en el interior de la Tierra serían restos de la colisión que hace unos 4.500 millones de años formó la Luna
Según una versión de la hipótesis, Theia era un troyano terrestre del tamaño de Marte, con un diámetro de unos 6.102 kilómetros. Evidencia adicional sugiere que podría haberse formado en el Sistema Solar exterior en lugar del Sistema Solar interior, y que gran parte del agua de la Tierra se originó en Theia. Es lo que propusieron en 2019 en un artículo de Nature, Gerrit Budde, Christoph Burkhardt y Thorsten Kleine.
Dinámica de fluidos computacional
También en Nature se publica el nuevo estudio que muestra que la Tierra albergaría en su interior restos de la colisión que formó la Luna. El profesor Deng Hongping del Observatorio Astronómico de Shanghai (SHAO) de la Academia de Ciencias de China se centró en desarrollar un nuevo método de dinámica de fluidos computacional llamado Masa Finita sin Malla (MFM), que modela con precisión la turbulencia y la mezcla de materiales.
Deng, como antes otros colegas, buscaba una explicación al hecho de que dos grandes regiones del manto terrestre presenten una velocidad sísmica inusualmente lenta a unos 2.900 kilómetros de profundidad, y de que su material sea entre un 2 y un 3,5% más denso que el del manto terrestre circundante. Estas dos regiones se extienden a lo largo de miles de kilómetros. Una de ellas lo hace bajo la placa tectónica africana y la otra bajo la placa del Pacífico.
Nuestros hallazgos desafían la noción tradicional de que el impacto gigante condujo a la homogeneización de la Tierra primitiva"
El profesor del SHAO descubrió que la Tierra primitiva exhibía estratificación del manto después del impacto, con el manto superior e inferior teniendo diferentes composiciones y estados. Específicamente, el manto superior presentaba un océano de magma, creado mediante una mezcla minuciosa de material de Gaia y Theia, mientras que el manto inferior permaneció en gran medida sólido y retuvo la composición material de la Tierra primitiva.
Después de conversaciones con geofísicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, el profesor Deng y sus colaboradores se dieron cuenta de que esta estratificación del manto puede haber persistido hasta el día de hoy. Así, todo el manto inferior de la Tierra aún puede estar dominado por material gaiano (de la Tierra anterior al impacto), que tiene una composición elemental diferente que el manto superior. "Nuestros hallazgos desafían la noción tradicional de que el impacto gigante condujo a la homogeneización de la Tierra primitiva", afirma Deng en un comunicado.
A más de 10 kilómetros por segundo
Qian Yuan, investigador de geodinámica del Instituto Tecnológico de California y autor principal del estudio, asegura que cuando Theia chocó contra aquella primera Tierra , viajaba a más de 10 kilómetros por segundo, una velocidad que permitió que parte de ella penetrara "muy profundamente en el manto inferior de la Tierra". (Este vídeo ilustra cómo cúmulos del manto de Theia de decenas de kilómetros de ancho se arremolinaban en el interior de la Tierra).
Los científicos defienden que al enfriarse y solidificarse el material de Theia, en su mayor parte fundido, su alto nivel de hierro hizo que se hundiera hasta la frontera entre el manto y el núcleo de la Tierra. Luego, con el paso de los años, se acumuló en dos masas separadas. En todo caso, Yuan reconoce que su modelización no es "100 por cien" segura porque comprobar una teoría que se remonta tan atrás en el tiempo y a tanta profundidad bajo la Tierra es increíblemente difícil.
En suma, el equipo multidisciplinar de China, EE UU y Reino Unido que firma el nuevo artículo sugiere que los materiales densos pueden representar reliquias enterradas del material del manto de Theia que se conservaron en las profundidades de aquella Tierra primitiva tras el impacto gigante que dio lugar a la formación de la Luna.
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