La Tierra y la Luna tienen distintas composiciones de oxígeno y no son gemelas en esta característica como se pensaba, lo que puede desafiar la comprensión actual de la formación de la Luna.

Es la conclusión de científicos de la Universidad de Nuevo México (UNM), en un estudio publicado en Nature Geoscience.

Investigaciones previas llevaron a desarrollar la Hipótesis de Impacto Gigante que sugiere que la Luna se formó a partir de escombros después de una colisión gigante entre la Tierra primitiva y un proto-planeta llamado Theia. La Tierra y la Luna son geoquímicamente similares. Las muestras devueltas de la Luna de las misiones Apolo mostraron una composición casi idéntica en los isótopos de oxígeno.

Aunque la hipótesis del impacto gigante puede explicar muy bien muchas de las similitudes geoquímicas entre la Tierra y la Luna, la extrema similitud en los isótopos de oxígeno ha sido difícil de racionalizar con este escenario: o bien los dos cuerpos eran compositivamente idénticos en isótopos de oxígeno para empezar, lo cual es poco probable , o sus isótopos de oxígeno se mezclaron completamente después del impacto, que ha sido difícil de modelar en simulaciones.

“Nuestros hallazgos sugieren que el manto lunar profundo puede haber experimentado la menor mezcla y es el más representativo del impactador Theia”, dijo Erick Cano. “Los datos implican que las distintas composiciones de isótopos de oxígeno de Theia y la Tierra no fueron completamente homogeneizadas por el impacto de la formación de la Luna y proporciona evidencia cuantitativa de que Theia podría haberse formado más lejos del Sol que la Tierra”.

Para llegar a sus hallazgos, Cano, un científico investigador, y junto con sus colegas Zach Sharp y Charles Shearer del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la UNM, realizaron mediciones de alta precisión de la composición isotópica de oxígeno en una gama de muestras lunares en el Centro de la UNM para Isótopos estables (CSI). Las muestras incluyeron basaltos, anortositas de las tierras altas, noritas y vidrio volcánico, un producto de magma no cristalizado enfriado rápidamente.

Descubrieron que la composición isotópica de oxígeno variaba según el tipo de roca probada. Esto puede deberse al grado de mezcla entre la Luna fundida y la atmósfera de vapor después del impacto. Los isótopos de oxígeno de las muestras tomadas del manto lunar profundo fueron los más diferentes a los isótopos de oxígeno de la Tierra.

“Estos datos sugieren que el manto lunar profundo puede haber experimentado la menor mezcla y es el más representativo del impactador Theia”, dijo Sharp. “Según los resultados de nuestro análisis isotópico, Theia tendría un origen más alejado del Sol en relación con la Tierra y muestra que la composición de isótopos de oxígeno distintiva de Theia no se perdió por completo a través de la homogeneización durante el impacto gigante”.

La investigación es importante, según un comunicado de la UNM, porque elimina la necesidad de modelos de impacto gigante que incluyen una completa homogeneización de isótopos de oxígeno entre la Tierra y la Luna, y proporciona una base para el modelado futuro del impacto y la formación lunar.

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