Los restos de la influencia que dio origen a la luna pueden estar en las profundidades de la tierra. Ciencias

Thea, que quizás tenga el tamaño de la Tierra primitiva, habría producido sus rocas más densas dentro del planeta.

Hagai Peretz

Escrito por Paul Vossen

Los científicos acordaron hace mucho tiempo que la luna se formó cuando un protoplaneta, llamado Theia, golpeó la Tierra en su infancia hace unos 4.500 millones de años. Ahora, un equipo de científicos tiene una sugerencia nueva y emocionante: los restos de Thea se pueden encontrar en dos capas de roca del tamaño de un continente enterradas profundamente en el manto de la Tierra.

Durante décadas, los sismólogos se han preguntado sobre estos dos puntos, que se encuentran debajo de África Occidental y el Pacífico y se extienden en el núcleo como un par de auriculares. Alcanzando 1.000 kilómetros de altura y muchas veces de ancho, “es lo más grande en el manto de la Tierra”, dice Qian Yuan, PhD. Estudiante de sismología en la Universidad Estatal de Arizona (ASU), Tempe. Las ondas sísmicas de los terremotos se ralentizan repentinamente a medida que atraviesan las capas, lo que indica que son mucho más densas y químicamente diferentes de las rocas del manto circundantes.

Las grandes vacuolas de baja velocidad de corte (LLSVP), como las llaman los sismólogos, pueden haber cristalizado simplemente desde las profundidades del océano de magma primordial de la Tierra. O podrían ser densos charcos de roca del manto primordial que sobrevivieron al impacto del impacto de la formación lunar. Pero basándose en nuevas pruebas y modelos isotópicos, Yuan cree que los LLSVP son las entrañas de la propia sonda espacial. Al menos esta loca idea es posible, dice Yuan. Quien presentó la hipótesis la semana pasada en la conferencia de Ciencias Planetarias y de la Luna.

La idea ha girado en torno a pasillos de laboratorio y salas de conferencias durante años. Pero Edward Garnero, un sismólogo de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe que no participó en el trabajo, dice que esta es la primera vez que alguien ha acumulado múltiples líneas de evidencia y está presentando un caso serio al respecto. “Creo que es totalmente viable hasta que alguien me dice que no”.

La evidencia de Islandia y Samoa indica la existencia de LLSVP Desde el momento del impacto de la formación de la luna.Sugoi Mukhubadhyay, geoquímico de la Universidad de California (UC), dice Davis, quien considera plausible la idea de Yuan pero está abierto a otras explicaciones. Las imágenes sísmicas rastrearon columnas de magma que alimentaban los volcanes en ambas islas hasta LLSVP. Durante la última década, Mukhubadhyay y otros han descubierto esta lava en las islas. Contener un registro de isótopos De elementos radiactivos que solo se formaron durante los primeros cien millones de años
De la historia de la Tierra.

Además, una nueva imagen de la colisión de los componentes de la luna indica que podría haber transportado una carga de rocas densas a las profundidades de la Tierra. La teoría del impacto se desarrolló en la década de 1970 para explicar por qué la luna se secó y no contenía mucho núcleo de hierro: en caso de una colisión catastrófica, los volátiles como el agua se evaporaban y escapaban, mientras que un anillo de rocas menos densas aparecía en la superficie. La colisión finalmente se había fusionado en la luna. La teoría se basaba en un colisionador del tamaño de Marte o, en variantes recientes, mucho más pequeño. Pero un trabajo reciente del coautor de Liwan, Stephen Desch, astrofísico de ASU Tempe, indica que Thea tenía aproximadamente el mismo tamaño.
Como la tierra.

En estudios de las rocas de la Luna Apolo, Desch y sus colegas midieron las proporciones de hidrógeno a deuterio, un isótopo de hidrógeno más pesado. Descubrieron que el hidrógeno ligero era más abundante en algunas muestras lunares que en las rocas de la Tierra. Para capturar y retener una gran cantidad de hidrógeno ligero, thea tiene que ser enorme, como sugirieron en 2019 estudio en Geoquímica. También tenía que estar completamente seco, porque cualquier agua que se enriqueciera naturalmente con hidrógeno pesado mientras se formaba en el espacio interestelar habría elevado los niveles generales de deuterio. Dish dice que un protoplaneta tan seco y grande se separaría en capas con un núcleo de hierro empobrecido y un manto rico en hierro, entre un 2% y un 3,5% más denso que la Tierra actual.

Incluso antes de que Yuan supiera sobre las estimaciones de densidad de Desh, estaba dando forma al destino de Thea. Su modelo indica que después de la colisión, el corazón de Theia podría haberse fusionado rápidamente con el núcleo de la Tierra. También investigó el destino del manto de Thea, cambiando el tamaño y la densidad de Thea para ver qué condiciones permitirían que la materia persista, en lugar de mezclarse, y hundirse en la base del manto. Las simulaciones han demostrado consistentemente que las rocas del manto entre un 1,5% y un 3,5% más densas que las rocas de la Tierra sobrevivirán y terminarán como pilas cerca del núcleo. El resultado está totalmente de acuerdo con la evidencia de deuterio de Desch. “Es este hermoso lugar para la densidad”, dice Desh.

Massive Thea también explica el tamaño de los LLSVP, que juntos tienen seis veces la masa de la Luna. Yuan dice que si fueran extraterrestres, solo una sorpresa del tamaño de un teatro podría transportarlos.

Sin embargo, existen muchas salvedades, incluida la vaga evidencia sobre los propios LLSVP. Su estructura similar a un bailey podría ser simplemente una ilusión creada por modelos del interior basados ​​en ondas sísmicas de baja frecuencia, que borran pequeñas diferencias, Barbara Romanovich, sismóloga de UC Berkeley, y Anne Davaille, geofísica.
En la Universidad de Paris Saclay, propuso en prof El estudio en Tectónica el año pasado. En lugar de alcanzar los 1.000 kilómetros, las pilas solo pueden elevarse unos pocos cientos de kilómetros antes de estallar en columnas ramificadas. “Puede que tenga agujeros”, dice Romanovich. “Podría ser un haz de tubos”.

Harriet Lau, geofísica de la Universidad de California, Berkeley, dice que los LLSVP más pequeños o menos homogéneos también serán consistentes con el próximo análisis que encuentra que los LLSVP son más densos en la parte inferior. El análisis se basa en dos métodos para obtener imágenes de la profundidad de la Tierra: Usar estaciones GPS para medir La forma en que las nubes de marea de la luna se extienden por la TierraSismógrafos para detectar el estado de la Tierra. Las vibraciones naturales lo atraviesan. Capa profunda. “Quizás la verdadera historia detrás de la densidad radica en la profundidad de la distribución”, dice.

Jennifer Jenkins, sismóloga de la Universidad de Durham, dice que los LLSVP menos masivos podrían complicar la idea de que Theia era aproximadamente del tamaño de la Tierra primitiva. Agrega que la imagen de Yuan “no entra en conflicto con lo que sabemos, pero no estoy del todo convencida”.

Dish dice que el equipo podría probar su idea buscando similitudes geoquímicas entre la lava de la isla y las rocas del manto lunar. Ninguna de las muestras de Apolo capturó el manto inalterado, que es una de las razones por las que los científicos quieren obtener muestras del cráter de impacto más grande de la luna, en la Antártida, donde se podrían extraer tales rocas. Tanto la NASA como China están planeando misiones robóticas al Polo Sur esta década, que es un sitio candidato principal para el regreso de los astronautas de la NASA a la Luna.

Si los restos de Thea se encuentran en lo profundo del manto de la Tierra, entonces puede que no esté sola. Los sismólogos ven cada vez más bolsas pequeñas y densas de material en el manto profundo, a solo unos cientos de kilómetros de distancia, a menudo cerca de los bordes de los LLSVP. Tal vez ellos son Residuo empapado De los núcleos ricos en hierro de otros planetas en miniatura que golpearon la Tierra temprano, dice Jenkins. Thea, de hecho, puede ser solo una tumba en un cementerio planetario.

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