Una nueva teoría explica por qué la Luna está donde está

La Luna es relativamente grande en comparación con el planeta que orbita, y está hecha de casi la misma materia, menos algunos compuestos más volátiles que se evaporaron hace mucho tiempo. Eso hace que sea distinto de cualquier otro objeto importante en el Sistema Solar, dijo Sarah Stewart, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de California en Davis y autora principal del artículo.

"Cada otro cuerpo en el sistema solar tiene química diferente", subraya la científica, cuyo estudio aparece publicado en Nature.

La teoría de los libros de texto de la formación lunar es la siguiente: Al final de la formación del sistema solar llegó la fase de "gran impacto", cuando los objetos del tamaño de planetas calientes chocaron entre sí. Un objeto del tamaño de Marte rozó lo que se convertiría en la Tierra, arrojando una masa de material a partir del cual la Luna se condensó. Este impacto estableció el momento angular del sistema Tierra-Luna, y dió a la joven Tierra un día de cinco horas.

Durante miles de millones de años, la Luna se ha alejado de la Tierra y la rotación se ha ralentizado hasta nuestro actual día de 24 horas.

Los científicos se han dado cuenta de esto al ver la órbita actual de la Luna, estudiando la rapidez con que el momento angular del sistema Tierra-Luna ha sido transferido por las fuerzas de marea entre los dos cuerpos, y trabajando hacia atrás.

INCLINADA 5 GRADOS RESPECTO AL ECUADOR TERRESTRE

Pero hay un par de problemas con la teoría de los libros de texto. Uno es la composición sorprendentemente similar a la Tierra de la Luna. Otra es que si la Luna se condensó a partir de un disco de material que gira alrededor del ecuador de la Tierra, debería estar en órbita sobre el ecuador. Pero la órbita actual de la Luna está inclinada cinco grados con respecto al ecuador, es decir, un poco más de energía debe haber sido puesta en movimiento.

Stewart y su equipo han llegado a un modelo alternativo. En 2012, ya propusieron que parte del impulso angular del sistema Tierra-Luna podría haber sido transferido al sistema Tierra-Sol. Eso permite una colisión con más energía al comienzo del proceso.

En el nuevo modelo, una colisión de alta energía dejó una masa de material vaporizado y fundido a partir del cual se formaron la Tierra y la Luna. La Tierra fue creada girando con una jornada de dos horas, con su eje apuntando hacia el Sol

Debido a que la colisión podría haber sido más energética que en la teoría actual, el material de la Tierra y el impactador se han mezclado juntos, la Tierra y la Luna se han condensado a partir del mismo material y, por lo tanto, tienen una composición similar.

Como el momento angular se disipa a través de las fuerzas de marea, la Luna se alejaba de la Tierra hasta que llegó a un punto llamado la "transición plano de Laplace", donde las fuerzas de la Tierra sobre la Luna se hicieron menos importantes que las fuerzas gravitacionales del Sol. Esto hizo que parte del momento angular del sistema Tierra-Luna se transfiriera al sistema Tierra-Sol.

Esto no provocó ninguna diferencia importante a la órbita de la Tierra alrededor del Sol, pero hizo voltear a la Tierra en posición vertical. En este punto, los modelos construidos por el equipo muestran a la Luna orbitando la Tierra en un ángulo alto, o inclinación, respecto a la línea ecuatorial.

Pasadas unas pocas decenas de millones de años, la Luna continuó moviéndose lentamente lejos de la Tierra hasta que llegó a un segundo punto de transición, la transición Cassini, momento en el que la inclinación de la Luna --el ángulo entre la órbita de la Luna y el del ecuador de la Tierra ecuador-- descendió a unos cinco grados, poniendo la Luna más o menos en su órbita actual.

La nueva teoría explica elegantemente órbita y composición de la Luna sobre la base de un solo impacto, gigante al principio, dijo Stewart. No se requieren pasos adicionales. "Un gran impacto pone en marcha la secuencia de eventos", dijo.