El Rol de la Luna en la Habitabilidad de la Tierra

Cuando uno mira a las condiciones que hacen que sea posibre la vida avanzada en la Tierra, una de las sorpresas es la importancia de la Luna.

La Formación de la Luna

Las composiciones de los cuatro planetas "rocosos" interiores, son similares, Mercurio con una densidad de 5,4 g/cm³, Venus con 5,2, La Tierra con 5,5 y Marte con 3,9 g/cm³. Esto se interpreta como la evidencia de un núcleo de hierro y níquel, con Marte teniendo un núcleo más pequeño. Incluso los meteoritos mas grandes, muestran a menudo núcleos de hierro/níquel, de modo que el núcleo de hierro parece como la firma de la formación de objetos masivos en la parte interior del sistema solar.

Pero la Luna de la Tierra, con una densidad de 3,3 g/cm3 es muy diferente de la Tierra y de los otros cuerpos del sistema solar interior. Este fue uno de los primeros indicios de que el origen de la Luna no era exactamente la acreción del mismo material del que se formó la Tierra.

Utilizando datos sobre la estructura de la Tierra, , se puede construir un punto de vista simplificado de los planetas interiores y la Luna de la Tierra. Se muestra el tamaño del núcleo de la Tierra y se utilizan las densidades anteriores de los planetas, para construir imágenes similares de los demás planetas interiores. Todos, excepto la Luna tienen considerables núcleos de hierro. Las lunas de Marte son demasiado pequeñas para mostrarse en esta perspectiva.

Cuando se analizaron muestras de la Luna y extensos datos del programa Apolo, estuvo claro que la Luna tuvo un origen caliente y violento que la dejó sin contenido significativo de hierro. Pudo empezar el proceso de modelación.

Según Ward y Brownlee, existe una notable similitud entre el contenido de elementos traza de las rocas lunares y las rocas del manto de la Tierra. También el contenido isotópico de las muestras de la Tierra y la Luna era esencialmente idéntico. Se empleó más de una década en analizar el rico caudal de información del programa Apolo, incluyendo muchos estudios detallados de las rocas superficiales recogidas en la Luna. A mediados de la década de 1980 hubo una serie de defensores de un escenario extraordinario y aparentemente poco probable para la formación de la Luna. El proceso de formación propuesto implica la colisión de una joven Tierra con un cuerpo con la masa de Marte o mayor. A la derecha hay una serie de dibujos que describen cualitativamente este escenario. Estos dibujos siguel a Ward y Brownlee, quienes acreditan A. Cameron y Canup RM con simulaciones por ordenador de esta serie de eventos. A la vista de los hechos de que el ángulo de inclinación del eje de rotación de la Tierra es favorable a la vida, y que la masa de la gran Luna es de importancia en la estabilización de ese eje de rotación, , esta propuesta de formación de la Luna es verdaderamente notable. "Para producir tal enorme Luna, el cuerpo que impactó tenía que ser del tamaño adecuado, tuvo que impactar en el punto correcto de la Tierra, y el impacto tuvo que haber ocurrido en el momento justo en el proceso de crecimiento de la Tierra." (Ward & Brownlee). Un Poco de Historia

Esta hipótesis sobre el origen de la Luna es llamada a veces "El Gran Impacto"

De acuerdo con las simulaciones de Canup, la mayor parte de la serie de pasos anteriores se habrían logrado en un período de tiempo del orden de ¡un día!. También proyecta que entonces la Luna se podría haber formado de los escombros en un período de tiempo del orden de cien años. Dado que las muestras de roca de la Luna han sido datadas tan antigua como 4,4 mil millones de años, el impacto proyectado se sitúa en más o menos los primeros 100 millones de años de la formación de la Tierra.

Esta es una concepción art’stica del impacto de la formación de lunas de la NASA, Crédito de la imagen NASA/JPL-Caltech. Hay un video adjunto en el sitio vinculado de la NASA.

Desarrollo de las Hipótesis del Origen Lunar

Antes del aterrizaje del Apolo 11 en la Luna en 1969, la teoría más popular era que la Luna se había formado en frío y podría ser como un jeroglífico para estudiar el origen del sistema solar. El gran volumen de datos y muestras devueltas por los programas Apollo ocuparon a científicos planetarios durante más de una década. En una reunión crucial sobre el origen de la Luna celebrado en Kona, Hawaii en 1984, comenzó a surgir una nueva imagen, la de un impacto masivo en la historia temprana de la Tierra. Se publicó una colección de documentos de la reunión en un libro de 1986 editado por Hartmann, Phillips y Taylor, que habían estado trabajando en la hipótesis del impacto durante algunos años. Hartmann había trabajado con Donald R. Davis en los primeros modelos de esta hipótesis. Cameron y Canup también trabajaron en la hipótesis de impacto e hicieron simulaciones por ordenador del proceso. Tal modelado fue el tema del físico Dr. Robin Canup, disertación en la década de 1990 sobre el origen de la Luna y la hipótesis del gran impacto.