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Theia (planeta)

Theia ( / ˈ θ iː ə / ) es un hipotético planeta antiguo en el Sistema Solar temprano que, según la hipótesis del impacto gigante , chocó con la Tierra primitiva hace unos 4.500 millones de años, y algunos de los escombros expulsados ​​resultantes se fusionaron para formar la Luna . [1] [2] Las simulaciones de colisiones respaldan la idea de que las grandes provincias de baja velocidad de corte en el manto inferior pueden ser restos de Theia. [3] [4] Se plantea la hipótesis de que Theia tenía aproximadamente el tamaño de Marte , y puede haberse formado en el Sistema Solar exterior y haber proporcionado gran parte del agua de la Tierra , aunque esto es objeto de debate. [5]

Nombre

En la mitología griega , Tea era una de los Titanes , hermana de Hiperión, con quien más tarde se casó, y madre de Selene , la diosa de la Luna: [6] esta historia es paralela al papel teórico del planeta Tea en la creación de la Luna. [7]

Órbita

Se ha planteado la hipótesis de que Theia orbitaba en la configuración L 4 o L 5 que presenta el sistema Tierra-Sol, donde tendería a permanecer. Si este fuera el caso, podría haber crecido hasta un tamaño comparable al de Marte , con un diámetro de unos 6.102 kilómetros (3.792 millas). [ cita requerida ] Las perturbaciones gravitacionales de Venus podrían haberla puesto en curso de colisión con la Tierra primitiva. [8]

Tamaño

A menudo se sugiere que Theia tenía aproximadamente el tamaño de Marte, con una masa de aproximadamente el 10% de la de la Tierra actual, sin embargo, su tamaño no está definitivamente establecido, y algunos autores sugieren que Theia puede haber sido considerablemente más grande, quizás el 30% o incluso el 40-45% de la masa de la Tierra actual, lo que la hace casi igual a la masa de la proto-Tierra. [9]

Colisión

Animación de la colisión entre la Tierra (azul) y Theia (negro), que forma la Luna (rojo y gris). Los cuerpos no están a escala.

Según la hipótesis del impacto gigante , Theia orbitó el Sol , casi a lo largo de la órbita de la proto-Tierra , manteniéndose cerca de uno u otro de los dos puntos lagrangianos más estables del sistema Sol-Tierra ( es decir , L 4 o L 5 ). [8] Theia finalmente fue perturbada y se alejó de esa relación, muy probablemente por la influencia gravitatoria de Júpiter , Venus o ambos, lo que resultó en una colisión entre Theia y la Tierra. [10]

Inicialmente, la hipótesis suponía que Theia había golpeado la Tierra con un golpe rozante [11] y expulsado muchos pedazos tanto de la proto-Tierra como de Theia, esos pedazos formando un cuerpo que se convirtió en la Luna o formando dos lunas que eventualmente se fusionaron para formar la Luna. [12] [13] Tales relatos asumían que un impacto frontal habría destruido ambos planetas, creando un segundo cinturón de asteroides de corta duración entre las órbitas de Venus y Marte.

Por el contrario, la evidencia publicada en enero de 2016 sugiere que el impacto fue de hecho una colisión frontal y que los restos de Theia están en la Tierra y la Luna. [14] [15] [16]

Las simulaciones sugieren que Theia sería responsable de alrededor del 70-90% de la masa total de la Luna en un escenario clásico de impacto gigante donde Theia es considerablemente más pequeña que la proto-Tierra. [17]

Hipótesis

Desde el comienzo de la astronomía moderna, ha habido al menos cuatro hipótesis sobre el origen de la Luna:

  1. Un solo cuerpo dividido en Tierra y Luna
  2. La Luna fue capturada por la gravedad de la Tierra (como lo fueron la mayoría de las lunas más pequeñas de los planetas exteriores )
  3. La Tierra y la Luna se formaron al mismo tiempo cuando el disco protoplanetario se acrecentó .
  4. El escenario de impacto de Theia descrito anteriormente

Se descubrió que las muestras de rocas lunares recuperadas por los astronautas del Apolo tenían una composición muy similar a la de la corteza terrestre, por lo que probablemente fueron removidas de la Tierra en algún evento violento. [14] [18] [19]

Es posible que las grandes provincias de baja velocidad de corte detectadas en las profundidades del manto de la Tierra puedan ser fragmentos de Theia. [20] [21] En 2023, las simulaciones por computadora reforzaron esa hipótesis. [22] [4]

Composición

La composición de Theia y lo diferente que era de la Tierra es objeto de controversia y debate. [23] Se considera poco probable que Theia tuviera una composición isotópica exactamente similar a la proto-Tierra. Una restricción clave ha sido que las muchas proporciones isotópicas de las rocas recuperadas de la Luna son casi idénticas a las de la Tierra, lo que implica que los dos cuerpos se homogeneizaron ampliamente por la colisión o que la composición isotópica de Theia era muy similar a la de la Tierra. Sin embargo, un estudio de 2020 mostró que las rocas lunares eran más variables en la composición de isótopos de oxígeno de lo que se pensaba anteriormente, algunas diferían más de la Tierra que otras, y los valores más divergentes probablemente se originaron más profundamente en el manto lunar, lo que se sugiere que es un reflejo más fiel de Theia, y puede sugerir que Theia se formó más lejos del Sol que la Tierra. [17]

Véase también

Referencias

  1. ^ Wolpert, Stuart (12 de enero de 2017). «Estudio de la UCLA muestra que la Luna es más antigua de lo que se creía». SciTechDaily . UCLA . Consultado el 23 de marzo de 2022 .
  2. ^ K., Yidir (5 de julio de 2007). «La hipótesis de Theia: nuevas evidencias de que la Tierra y la Luna alguna vez fueron lo mismo». The Daily Galaxy . Archivado desde el original el 19 de junio de 2017. Consultado el 13 de noviembre de 2013 .
  3. ^ Sample, Ian (1 de noviembre de 2023). "Las manchas cercanas al núcleo de la Tierra son restos de una colisión con otro planeta, según un estudio". The Guardian .
  4. ^ ab Chang, Kenneth (1 de noviembre de 2023). «Un estudio sugiere que un 'gran golpe' formó la Luna y dejó rastros en las profundidades de la Tierra - Dos enormes manchas en las profundidades de la Tierra podrían ser restos del nacimiento de la Luna». The New York Times . Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2023 . Consultado el 2 de noviembre de 2023 .
  5. ^ Meier, MMM; Reufer, A.; Wieler, R. (noviembre de 2014). "Sobre el origen y la composición de Theia: restricciones a partir de nuevos modelos del Impacto Gigante". Icarus . 242 : 316–328. arXiv : 1410.3819 . Bibcode :2014Icar..242..316M. doi :10.1016/j.icarus.2014.08.003. ISSN  0019-1035.
  6. ^ Murdin, Paul (2016). Leyendas del rock: los asteroides y sus descubridores. Astronomía popular. Cham: Springer International . p. 178. Bibcode :2016rlat.book.....M. doi :10.1007/978-3-319-31836-3. ISBN 978-3-319-31836-3.
  7. ^ "Selene". Diccionario Etimológico en Línea .
  8. ^ ab "STEREO busca restos de un antiguo planeta cerca de la Tierra". NASA . 2009-04-09. Archivado desde el original el 2013-11-13 . Consultado el 2013-11-13 .
  9. ^ Desch, Steven J.; Robinson, Katharine L. (diciembre de 2019). "Un modelo unificado para el hidrógeno en la Tierra y la Luna: nadie espera la contribución de Theia". Geoquímica . 79 (4): 125546. Bibcode :2019ChEG...79l5546D. doi : 10.1016/j.chemer.2019.125546 .
  10. ^ Johansen, Anders; Ronnet, Thomas; Bizzarro, Martin; Schiller, Martin; Lambrechts, Michiel; Nordlund, Åke; Lammer, Helmut (19 de febrero de 2021). "Un modelo de acreción de guijarros para la formación de los planetas terrestres en el Sistema Solar". Science Advances . 7 (8). arXiv : 2102.08611 . Bibcode :2021SciA....7..444J. doi :10.1126/sciadv.abc0444. ISSN  2375-2548. PMC 7888959 . PMID  33597233. 
  11. ^ Reufer, Andreas; Meier, Matthias MM; Benz, Willy; Wieler, Rainer (septiembre de 2012). "Un escenario de impacto gigante de choque y fuga". Icarus . 221 (1): 296–299. arXiv : 1207.5224 . Bibcode :2012Icar..221..296R. doi :10.1016/j.icarus.2012.07.021. S2CID  118421530.
  12. ^ Jutzi, M.; Asphaug, E. (agosto de 2011). "Formación de las tierras altas del lado lejano lunar por acreción de una luna compañera". Nature . 476 (7358): 69–72. Bibcode :2011Natur.476...69J. doi :10.1038/nature10289. ISSN  0028-0836. PMID  21814278. S2CID  84558.
  13. ^ Emspak, Jesse (agosto de 2014). "¡ENFRENTAMIENTO! Los lados extrañamente diferentes de la Luna". Astronomía . págs. 44–49. ISSN  0091-6358.
  14. ^ ab Nace, Trevor (30 de enero de 2016). "Nueva evidencia de que un impacto de hace 4.500 millones de años formó nuestra Luna". Forbes . Consultado el 30 de enero de 2016 .
  15. ^ Young, Edward D.; Kohl, Issaku E.; et al. (29 de enero de 2016). "Evidencia isotópica de oxígeno de una mezcla vigorosa durante el impacto gigante que formó la Luna". Science . 351 (6272): 493–496. arXiv : 1603.04536 . Bibcode :2016Sci...351..493Y. doi :10.1126/science.aad0525. ISSN  0036-8075. PMID  26823426. S2CID  6548599.
  16. ^ Wolpert, Stuart (28 de enero de 2016). "La Luna se produjo por una colisión frontal entre la Tierra y un planeta en formación". Sala de prensa de la UCLA . UCLA .
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  18. ^ Herwartz, Daniel; Pack, Andreas; Friedrichs, Bjarne; Bischoff, Addi (6 de junio de 2014). "Identificación del impactador gigante Theia en rocas lunares". Science . 344 (6188): 1146–1150. Bibcode :2014Sci...344.1146H. doi :10.1126/science.1251117. ISSN  0036-8075. PMID  24904162. S2CID  30903580.
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  20. ^ Yuan, Qian; Li, Mingming; Desch, Steven J.; Ko, Byeongkwan (2021). Origen de impacto gigante para las grandes provincias de baja velocidad de corte (PDF) . 52.ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria. Código Bibliográfico :2021LPI....52.1980Y . Consultado el 27 de marzo de 2021 .
  21. ^ Gorvett, Zaria (12 de mayo de 2022). "¿Por qué hay 'manchas' del tamaño de un continente en las profundidades de la Tierra?". BBC Future .
  22. ^ Yuan, Qian; Li, Mingming; et al. (2 de noviembre de 2023). "El impactador formador de la Luna como fuente de las anomalías del manto basal de la Tierra". Nature . 623 (7985): 95–99. Bibcode :2023Natur.623...95Y. doi :10.1038/s41586-023-06589-1. ISSN  0028-0836. PMID  37914947. S2CID  264869152. Archivado desde el original el 2 de noviembre de 2023 . Consultado el 2 de noviembre de 2023 .
  23. ^ Pinti, Daniele L. (2023). "Theia". En Gargaud, Muriel; Irvine, William M.; Amils, Ricardo; Claeys, Philippe; Cleaves, Henderson James; Gerin, Maryvonne; Rouan, Daniel; Spohn, Tilman; Tirard, Stéphane (eds.). Enciclopedia de Astrobiología . Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg . págs. 3021–3022. doi :10.1007/978-3-662-65093-6_1578. ISBN 978-3-662-65092-9.