El antiguo planeta Thiea puede encontrarse dentro de la Tierra tras su colisión con ella
Un equipo de investigadores encontraron que las estructuras masivas en lo profundo del manto de la Tierra pueden ser los restos perdidos de Theia, un antiguo planetesimal cuya colisión con la Tierra se supone que dio origen a la Luna
Una simulación detallada de Theia chocando contra la Tierra sugiere que, si bien la colisión fue violenta, no fue lo suficientemente energética como para derretir el manto inferior de la Tierra, lo que significa que los restos de Theia podrían preservarse, en lugar de mezclarse homogéneamente con el material de la Tierra.
El planeta Thiea pudo impactar con la Tierra primigenia y encontrarse dentro de ella
Investigadores de Caltech han presentado una narrativa convincente que potencialmente resuelve un enigma de larga data en la ciencia planetaria. Según un estudio reciente publicado en Nature, las estructuras masivas en lo profundo del manto de la Tierra pueden ser los restos perdidos de Theia, un antiguo planetesimal cuya cataclísmica colisión con la Tierra se supone que dio origen a la Luna.
Estas estructuras, conocidas como LLVP (large low-velocity provinces), son regiones masivas de material denso ubicadas cerca del núcleo de la Tierra, debajo de las placas africana y pacífica.
Nota. Las LLVP son estructuras características de partes del manto más inferior (la región que rodea el núcleo externo ) de la Tierra. Estas zonas se caracterizan por velocidades lentas de ondas de corte y fueron descubiertas mediante tomografía sísmica de las profundidades de la Tierra.
Detectadas inicialmente en la década de 1980, las LLVP han desafiado a los científicos debido a sus propiedades inusuales, en particular su tamaño, que es comparable al doble del de la Luna, y su composición, que parece incluir una proporción de elementos diferente a la del manto circundante.
Qian Yuan, investigador postdoctoral de Caltech, y un equipo de científicos realizaron simulaciones para investigar los orígenes de estas enigmáticas manchas.
"Durante años, el enigma cósmico del destino de Theia nos ha dejado perplejos", explica Yuan, que experimentó un gran avance durante un seminario sobre la formación de planetas. Fue allí donde surgió la idea: ¿qué pasaría si los restos de Theia estuvieran realmente dentro de la Tierra, en lugar de estar dispersos en el sistema solar?
Las simulaciones realizadas por Yuan y su equipo, que también contaron con aportaciones de los profesores Paul Asimow y Michael Gurnis, exploraron varios escenarios de las consecuencias de la colisión de Theia con la Tierra. Sus modelos respaldaron la idea de que la distribución de energía de la colisión provocó que el material rico en hierro de Theia se hundiera en el manto inferior de la Tierra, formando las LLVP, mientras que otros desechos eventualmente se agregaron para convertirse en la Luna.
0. Seismologists long discovered two continent-sized basal mantle anomalies, known as 'large low-velocity provinces,' beneath the Pacific and Africa. Traditionally attributed to Earth's differentiation process. Here we propose they originate from the Moon-forming impactor, Theia. pic.twitter.com/qZCsr41ihi
— Qian Yuan (@qianyuan_geo) November 1, 2023
Las propiedades sísmicas de las LLVP siempre han sido peculiares: las ondas sísmicas se ralentizan a medida que pasan a través de estas densas regiones. Este estudio proporciona una explicación plausible de sus características distintivas, sugiriendo que el impacto con Theia depositó un gran contenido de hierro en estas regiones, distinguiéndolas del resto del manto terrestre.
En cuanto a por qué los restos de Theia formaron dos manchas distintas en lugar de mezclarse uniformemente con el manto de la Tierra, la investigación apunta a la distribución de energía durante el impacto. La mayor parte de la energía permaneció en el manto superior, manteniendo el manto inferior más frío e impidiendo una mezcla completa. Por lo tanto, el material de Theia, al ser rico en hierro, se aglomeró cerca del límite entre el núcleo y el manto, como una lámpara de lava apagada.
Esta nueva comprensión ha abierto vías para futuras investigaciones sobre cómo la presencia de los restos de Theia influyó en la dinámica temprana del interior de la Tierra. "Una consecuencia lógica de la idea de que las LLVP son restos de Theia es que son muy antiguos", señala Asimow.
Las implicaciones de esta investigación son importantes para nuestra comprensión de la formación planetaria y la historia temprana de la Tierra. Si se corrobora con más evidencia, la existencia de Theia dentro del manto de la Tierra podría revolucionar nuestra percepción de la formación de los planetas terrestres y los eventos violentos, pero en última instancia constructivos, que los dan forma.
Referencia
Yuan, Q., Li, M., Desch, S.J. et al. Moon-forming impactor as a source of Earth’s basal mantle anomalies. Nature 623, 95–99 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06589-1