¿Influyó Júpiter en la formación de la Luna?

En esta sección hemos hablado muchas veces de la formación de los planetas. Una nube interestelar de gas y polvo se colapsa bajo su propia gravedad, la mayor parte de su masa acaba concentrada en el centro formando una estrella y los granos de polvo que orbitan alrededor de ésta chocan y se combinan en masas cada vez más grandes hasta convertirse en planetas. Pero la historia evolutiva de la Tierra tiene un paso adicional que aún no entendemos del todo: la formación de la Luna.

La hipótesis del impacto gigante

A lo largo de la historia se han propuesto varias hipótesis distintas para explicar el origen de la Luna. En su momento hubo quién sugirió que fue expulsada por la Tierra en forma de una gran gota de roca fundida cuando nuestro planeta aún era una gran bola de magma que rotaba muy deprisa. Sin embargo, es imposible que la Tierra rotase a una velocidad lo bastante alta como para que esto ocurriese. Otra idea menos extravagante era que la Luna se formó en otra región del sistema solar y fue capturada por la gravedad de nuestro planeta. Esta hipótesis se descartó después de que las misiones Apolo trajeran de vuelta decenas de kilos de rocas lunares, ya que su análisis químico e isotópico reveló que la Luna está hecha de un material demasiado parecido al de la Tierra como para que los dos cuerpos se formasen en regiones distantes.

Teniendo esto en cuenta, parece que la llamada «hipótesis del impacto gigante» es la que mejor parece ajustarse a las propiedades actuales de nuestro satélite. En este escenario, un cuerpo celeste del tamaño de Marte habría chocado con la Tierra primigenia varias decenas de millones de años después de que se formase y el impacto habría lanzado al espacio una gran cantidad de escombros rocosos pertenecientes a los dos planetas. Con el tiempo, los fragmentos de roca que quedaron dando vueltas alrededor de la Tierra se habrían unido hasta dar lugar a la Luna.

Aunque este modelo es el que mejor se ajusta a las observaciones hoy en día, sigue presentando algunas incógnitas. Una de ellas es que el planeta que chocó con la Tierra primitiva debió hacerlo en un ángulo muy cerrado para que la colisión expulsase grandes cantidades de material al espacio sin destruir los dos cuerpos celestes. Pero, ¿fue esa colisión fruto de la casualidad? ¿O ocurrió algo en el sistema solar primitivo que facilitaba este tipo de colisiones?

Migración de planetas

El sistema solar actual está dividido en dos zonas claramente diferenciadas: los cuatro planetas rocosos cercanos al Sol del sistema solar interior y los cuatro gigantes gaseosos, mucho más alejados, del sistema solar exterior. Pero los planetas no siempre estuvieron estructurados de esta manera.

Los modelos de formación planetaria actuales sugieren que los gigantes gaseosos se formaron mucho más cerca del Sol de lo que lo están hoy en día y que sus interacciones gravitatorias mutuas los fueron alejando paulatinamente de nuestra estrella a lo largo de las siguientes decenas de millones de años. El desplazamiento de unas masas tan grandes habría tenido consecuencias en las órbitas del resto de los planetas más pequeños, así que los autores de un nuevo estudio han simulado la dinámica del sistema solar primigenio para ver cómo la migración de los planetas gigantes afectó al resto de los cuerpos celestes.

En el 50% de las simulaciones, la migración de los gigantes gaseosos perturbaba la órbita de algún planetoide rocoso y lo colocaba en una trayectoria de colisión con la Tierra. Sin embargo, la mayoría de estos impactos no resultaban en la formación de un satélite. Un sistema Tierra-Luna como el actual sólo surgía en un 10% de las simulaciones.

Pero, además, el tiempo que transcurre entre el inicio de la migración de los planetas y los impactos con la Tierra ronda los 20 millones de años en las simulaciones. El orden de magnitud de esta cifra coincide con la fecha del impacto estimada a partir de las evidencias cosmoquímicas, que sugieren que tuvo lugar entre 30 y 60 millones de años después de que el gas del disco protoplanetario se empezase a disipar.

En definitiva, aunque un sistema como el de la Tierra y la Luna no se formaba con frecuencia en las simulaciones de este estudio, sus autores concluyen que la migración de los planetas gigantes es uno de los posibles mecanismos que nos podría haber proporcionado la Luna de manera indirecta.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque el material que compone la Luna «salió» parcialmente de la Tierra, no volverá a caer sobre nuestro planeta. De hecho, la Luna se aleja de nosotros 3,8 centímetros cada año.

REFERENCIAS (MLA):

• Sandro R DeSouza et al. “Can a jumping-Jupiter trigger the Moon’s formation impact?”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 507, 1 (2021).