El satélite natural de la Tierra es un objeto muy inusual para el sistema solar. Recientemente, los científicos han presentado una nueva teoría que explica cómo la Luna llegó a donde está hoy, haciendo algunos ajustes a la teoría moderna de una colisión gigante. La autora principal, la profesora Sarah Stewart de la Universidad de California, describió la nueva teoría el 31 de octubre en un artículo de la revista Nature.
La Luna es relativamente grande en comparación con el planeta alrededor del cual gira. Además, en su composición química, es casi idéntica a la Tierra, a excepción de algunos compuestos volátiles que se evaporaron en un pasado lejano. Esto es lo que distingue a la luna de cualquier otro objeto grande del sistema solar, explica Sarah Stewart. Ella enfatiza que todos los demás cuerpos del sistema solar tienen una composición química diferente.
Tradicionalmente, la teoría del origen de la luna, que se puede leer en cualquier libro de texto clásico, es la siguiente. Al final del período de formación del sistema solar, comenzó la fase de "colisión gigante", cuando los objetos calientes del tamaño de un planeta chocaron entre sí. Un objeto del tamaño de Marte tocó otro objeto espacial, que luego se convirtió en el planeta Tierra. Al mismo tiempo, parte de la sustancia se arrojó al espacio exterior; a partir de esta pieza se formó la Luna. Durante la colisión, la Tierra recibió un aumento significativo en la velocidad de rotación, como resultado de lo cual el planeta dio una revolución alrededor de su eje en solo 5 horas. A lo largo de los milenios, la Luna se alejó de la Tierra y la velocidad de rotación del planeta disminuyó, como resultado de lo cual, a estas alturas, el día comenzó a durar 24 horas.
Esta teoría fue deducida por los científicos en el curso de observaciones de la órbita actual de la Luna, la relación del momento de rotación del sistema Tierra-Luna y las fuerzas de marea entre estos dos objetos.
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Sin embargo, esta teoría tradicional no está exenta de controversias y preguntas abiertas. Uno de ellos es la composición de la luna, sorprendentemente similar a la de la Tierra. Otra es que si la Luna se formó a partir de materia que gira alrededor del ecuador de la Tierra, entonces su órbita tendría que girar en relación con el ecuador. Sin embargo, la órbita actual de la Luna está inclinada cinco grados con respecto al ecuador, lo que significa que alguna otra energía no tomada en cuenta por esta teoría debería afectar el movimiento de la Luna.
La profesora Stewart y sus colegas (Mathia Cook del Instituto SETI de EE. UU., Douglas Hamilton de la Universidad de Maryland y Simon Locke de la Universidad de Harvard) han desarrollado un modelo alternativo que explica estas inconsistencias en la teoría tradicional.
En 2012, Cook y Stewart propusieron que parte del par en el sistema Tierra-Luna podría transferirse al sistema Tierra-Sol. Esto provocó colisiones más vigorosas al principio del proceso de formación planetaria.
Según el nuevo modelo, las colisiones de alta energía produjeron una gran cantidad de materia vaporizada y fundida, a partir de la cual se formaron la Tierra y la Luna. Como resultado de este proceso, la Tierra giró alrededor de su eje con un intervalo de dos horas y el eje de rotación se dirigió hacia el Sol.
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Dado que la colisión podría ser más enérgica de lo que sugiere la teoría convencional, el material de la Tierra y el objeto que colisionó con él podrían mezclarse, y la Tierra y la Luna se formaron a partir del mismo material, entonces su composición química fue la misma.
A medida que la velocidad de rotación disminuyó debido a las fuerzas de las mareas, la Luna se alejó de la Tierra hasta que alcanzó un punto llamado "transición al plano de Laplace", cuando la fuerza de la influencia de la Tierra sobre la Luna se volvió menor que las fuerzas gravitacionales del Sol. Esto llevó al hecho de que parte del par del sistema Tierra-Luna se transfirió al sistema Tierra-Sol. Esto no afectó significativamente la órbita de la Tierra alrededor del Sol, pero giró la Tierra verticalmente. En este punto, como lo muestra el modelo construido por el equipo del profesor Stewart, la Luna giraba alrededor de la Tierra en un gran ángulo, en relación con el ecuador.
En el transcurso de varias decenas de millones de años, la Luna continuó alejándose lentamente de la Tierra hasta que alcanzó el segundo punto de transición, la transición de Cassini, después de lo cual el ángulo de inclinación de la órbita de la Luna en relación con el ecuador de la Tierra cambió en unos cinco grados.
La nueva teoría explica elegantemente la composición química y orbital de la Luna a partir de una única colisión gigante al principio. No se requirieron pasos intermedios adicionales para impulsar este proceso, dice el profesor Stewart.
