La Tierra y Marte se generaron por la 'captura' de pequeños trozos de materia

Según la investigación, que ha sido dirigida por el doctor Remco Hin, de la Escuela de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, los planetas crecen mediante un proceso de acreción, en el que 'capturan' material adicional de manera gradual que resulta de colisiones. Este proceso es, a menudo, caótico, y el material o bien se pierde o se adhiere.

Los cuerpos planetarios masivos que impactan a varios kilómetros por segundo generan un calor sustancial que, a su vez, produce océanos de magma y atmósferas temporales de roca vaporizada. Antes de que los planetas lleguen, aproximadamente, al tamaño de Marte, la atracción gravitatoria es demasiado débil para mantenerse en esta inclemente atmósfera de silicato. La pérdida repetida de esta envoltura de vapor durante el crecimiento continuo colisional hace que la composición del planeta cambie sustancialmente.

Según afirma Remco Hin, el estudio, que se publica este miércoles en 'Nature', ha proporcionado evidencia de que tal secuencia de eventos ocurrió en la formación de la Tierra y Marte, usando mediciones de alta precisión de sus composiciones de isótopos de magnesio.

"Las proporciones de isótopos de magnesio cambian como resultado de la pérdida de vapor de silicato, que contiene preferentemente los isótopos más ligeros. De esta manera, estimamos que más del 40 por ciento de la masa de la Tierra se perdió durante su construcción", explica el científico, que añade que este proceso también es el responsable de la composición única que tiene la Tierra.

La investigación se llevó a cabo en un esfuerzo por resolver un largo debate de décadas en el campo de la Tierra y las ciencias planetarias acerca del origen de las composiciones pobres y volátiles de los planetas. La cuestión era si esto resultó de procesos que actuaron en la mezcla de gas y polvo en la nebulosa del Sistema Solar más temprano o es consecuencia de su crecimiento violento.

Así, los investigadores analizaron muestras de la Tierra junto con meteoritos de Marte y el asteroide Vesta, utilizando una nueva técnica para obtener mediciones de mayor calidad (más exactas y precisas) de las proporciones de isótopos de magnesio que las obtenidas anteriormente.

PRINCIPALES RESULTADOS

Estas mediciones dieron tres principales resultados. El primero de ellos fue que tanto la Tierra, como Marte y el asteroide Vesta tienen distintas proporciones de isótopos de magnesio de cualquier material de partida nebuloso plausible. En segundo lugar, que las composiciones de isótopos de magnesio isotópicamente pesados de los planetas identifican una pérdida de masa sustancial (de aproximadamente un 40 por ciento) después de repetidos episodios de vaporización durante su acreción. Finalmente, que este proceso de construcción descuidada da lugar a otros cambios químicos durante el crecimiento que genera las características químicas únicas de la Tierra.

Para Hin, este trabajo cambia las opiniones "sobre cómo los planetas alcanzan sus características físicas y químicas". "Si bien se sabía anteriormente que la construcción de planetas es un proceso violento y que las composiciones de planetas como la Tierra son distintas, no estaba claro que estas características estuvieran vinculadas --asegura--. Ahora demostramos que la pérdida de vapor durante las colisiones de alta energía de la acumulación planetaria tiene un profundo efecto sobre la composición de un planeta".

Según explica, este proceso parece común a la construcción general de los planetas, no sólo de la Tierra y Marte, sino para todos los planetas del Sistema Solar y probablemente de más allá, "pero las diferencias en las historias de colisión de los planetas crearán una diversidad en sus composiciones".