Un planeta extraterrestre yace sepultado en las profundidades de la Tierra, señala investigación

Un planeta extraterrestre yace sepultado en las profundidades de la Tierra, señala investigación

26 marzo, 2021 Desactivado Por Alejandro

Bajo nuestros pies, a bastantes kilómetros de profundidad yacen los pedazos de un mundo que fue destrozado al colisionar con la Tierra.

Investigadores han estado de acuerdo durante mucho tiempo en que la Luna se formó cuando un protoplaneta, denominado Theia, golpeó a la adolescente Tierra hace unos 4.500 millones de años. Actualmente, un grupo de investigadores tiene una nueva propuesta provocativa: los remanentes de Theia se pueden localizar en dos capas de roca del tamaño de un continente enterradas profundamente en el manto de la Tierra.

a lo largo de decenios, los sismólogos han estado intrigados por estas dos capas, que se localizan debajo de África Occidental y el Océano Pacífico y encima del núcleo. Poseería hasta 1.000 kilómetros de altura y varias veces más de ancho, «son la cosa más grande en el manto de la Tierra», dice Qian Yuan, un Ph.D. estudiante de geodinámica en la Arizona State University (ASU), en Tempe.

Remanentes de un planeta extraterrestre

Un indicativo de su presencia es que las ondas sísmicas de los terremotos disminuyen abruptamente cuando atraviesan las capas, lo que propone que son más densas y químicamente distintas de la roca del manto circundante.

Representación artística de una colisión planetaria. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Las large low-shear velocity provinces (LLSVP), como las llaman los sismólogos, sencillamente podrían haberse cristalizado en las profundidades del océano de magma primordial de la Tierra. O podrían ser charcos densos de roca del manto primitivo que lograron sobrevivir al trauma del impacto de la creación de la Luna. Pero basándose en nuevas evidencias y modelos isotópicos, Yuan estima que los LLSVP son las entrañas del propio impactador extraterrestre. «Esta loca idea es por lo menos factible», dice Yuan, quien presentó la teoría la semana pasada en la Lunar and Planetary Science Conference.

El plan ha estado dando vueltas por los pasillos de los laboratorios y las salas de conferencias durante años. Pero Edward Garnero, un sismólogo de ASU Tempe que no participó en el trabajo, dice que es la primera vez que alguien reúne diversos líneas de evidencia y presenta un suceso serio a su favor.

Garnero manifestó:

“Creo que es totalmente viable hasta que alguien me dice que no lo es”.

Theia, tan grande como la Tierra

La prueba de Islandia y Samoa propone que los LLSVP han existido desde el instante del impacto de la creación de la Luna, dice Sujoy Mukhopadhyay, geoquímico de la University of California (UC), Davis, quien considera aceptable el plan de Yuan pero está abierto a diferentes aclaraciones. Las imágenes sísmicas han rastreado columnas de magma que alimentan a los volcanes en ambas islas hasta los LLSVP. a lo largo de la última década, Mukhopadhyay y diferentes han desvelado que las lavas en las islas contienen un registro isotópico de elementos radiactivos que se formaron solo durante los primeros 100 millones de años de la historia de la Tierra.

Theia, quizás tan grande como la proto-Tierra, habría entregado sus rocas más densas al interior del planeta

Theia, quizás tan grande como la proto-Tierra, habría entregado sus rocas más densas al interior del mundo. Crédito: Hagai Perets

asimismo, una nueva imagen del impactador que forma la Luna propone que podría haber entregado una carga de roca densa en las profundidades de la Tierra. La hipotesis del impacto se desarrolló en la década de 1970 para aclarar por qué la Luna está seca y no tiene mucho núcleo de hierro: en un impacto cataclísmico, los volátiles como el agua se habrían vaporizado y escapado, mientras que un anillo de rocas menos densas se habría arrojado en la colisión eventualmente se habría fusionado en la Luna. La hipotesis invocaba un impactador del tamaño de Marte o, en diferencias recientes, mucho más pequeño. Pero un trabajo actual del coautor de Yuan, el astrofísico de ASU TempeSteven Desch, propone que Theia era casi tan grande como la Tierra.

En investigaciones de las rocas de la Luna obtenidas por las misiones Apolo, Desch y sus colegas midieron las proporciones de hidrógeno a deuterio, un isótopo de hidrógeno más pesado. Hallaron que el hidrógeno ligero era mucho más abundante en algunas de las muestras de la Luna que en las rocas de la Tierra. Para atrapar y retener tanto hidrógeno ligero, Theia debe haber sido inmenso, plantearon en un ensayo de 2019 en Geochemistry. igualmente debe haber estado gran cantidad seco, dado que cualquier evidencia agua, que se enriquece naturalmente en hidrógeno pesado durante su formación en el cosmos interestelar, habría elevado los niveles generales de deuterio. Un protoplaneta tan seco y grande se habría separado en capas con un núcleo empobrecido en hierro y un manto rico en hierro, dice Desch, entre un 2% y un 3.5% más denso que la Tierra actual.

Fusión con la Tierra

Inclusive anteriormente de que Yuan se enterara de las estimaciones de densidad de Desch, estaba modelando el destino de Theia. Su modelo propone que mas tarde de la colisión, el núcleo de Theia se habría fusionado velozmente con el de la Tierra. igualmente investigó el destino del manto de Theia, variando la dimensión y la densidad de Theia para ver qué circunstancias habrían permitido que el material persistiera, en vez de mezclarse y hundirse hasta la base del manto.

El LLSVP africano

El LLSVP africano. Crédito: Ward et al., Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2020

Las simulaciones mostraron consistentemente que las rocas del manto de 1.5% a 3.5% más densas que las de la Tierra sobrevivirían y terminarían como pilas en las proximidades del núcleo. El resultado se alineó totalmente con la prueba de deuterio de Desch. «Es este punto óptimo para la densidad», dice Desch.

Un mundo Theia tan grande como la Tierra además aclararia la escala de los LLSVP, que juntos contienen seis veces más masa que la Luna. Si son alienigenas, dice Yuan, solo un impactador tan grande como Theia podría haberlos liberado.

en cambio, hay múltiples advertencias, incluida la prueba difusa de los propios LLSVP. Su estructura en forma de pila pudiera ser sencillamente una ilusión creada por modelos del interior que se fundamentan en ondas sísmicas de baja frecuencia, que difuminan pequeñas diferencias, sugirieron Barbara Romanowicz, sismóloga de UC Berkeley, y Anne Davaille, geofísica de la Paris-Saclay University, en un ensayo en Tectonics el año anterior. En vez de alcanzar los 1000 kilómetros, las pilas pueden elevarse solo unos escasos centenares de kilómetros anteriormente de romperse en columnas ramificadas. «Puede que tengan agujeros», dice Romanowicz. «Pueden ser un haz de tubos».

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Buscando respuestas

Desch dice que el equipo podría probar su idea buscando semejanzas geoquímicas entre las lavas de la isla y las rocas del manto de la Luna. Ninguna de las muestras de Apolo capturó el manto inalterado, que es una de las razones por las que los investigadores desean muestras del cráter de impacto más grande de la Luna, en su polo sur, donde se pueden exhumar esas rocas. Tanto la NASA como China están planeando misiones robóticas al polo sur esta década, y es un lugar candidato líder para el regreso de cosmonautas de la NASA a la Luna.

Si los remanentes de Theia se localizan profundamente en el manto de la Tierra, es factible que no estén solos. Los sismólogos están viendo cada vez más pequeñas bolsas de material ultradensas en el manto hondo, de solo unos escasos centenares de kilómetros de ancho, a veces en las proximidades de los bordes de los LLSVP. Quizás sean los remanentes hundidos de núcleos ricos en hierro de diferentes mundos en miniatura que golpearon la Tierra primitiva, dice Jennifer Jenkins, una sismóloga en la Durham University. Theia, de hecho, pudiera ser únicamente una sepulcro en un cementerio planetario.