Mientras tanto en la tierra

Hoy en día, el manto terrestre no es del todo uniforme. Aproximadamente el 8 por ciento de estos son ligeramente diferentes de los demás, formando dos grandes montones cerca del límite entre el núcleo y el manto. Estas dos pilas se conocen como LLSVP (grandes provincias de baja velocidad de corte) porque las ondas sísmicas, llamadas ondas de corte, se mueven entre un 1 y un 2 por ciento más lento a medida que pasan. Y son enormes: uno está debajo del continente africano y el otro está debajo del Pacífico.

Algunos investigadores creen que los LLSVP ralentizan las ondas de corte porque están a una temperatura más alta que el resto del manto. Otros, como Yuan y sus colegas, piensan que son más densos y de composición diferente que más calientes.

Yuan dice que estaba en una clase de geoquímica planetaria cuando surgió la idea de que los LLSVP podrían estar relacionados con Theia. Según relata, estaba en la clase del profesor de ASU Micha Zolotov y aprendió algo sobre la hipótesis del impacto gigante para la formación de la luna. Zolotov mencionó que la parte más débil de la teoría era el hipotético planeta Theia: nadie había encontrado evidencia directa para respaldar su existencia. Se ha ido por completo. No hay evidencia de esto en ningún lugar de los meteoritos, el cinturón de asteroides. Cuando Zolotov dijo esto, Yuan recuerda: “Me golpeó muy fuerte. Pensé después del impacto: [Theia] habría entrado en la tierra. ¿Es posible que haya entrado en la tierra y haya formado los LLSVP? »

Buscando a Theia

El primer paso de Yuan fue hacer algunos cálculos simples y primero comparar el tamaño de los dos LLSVP con el tamaño del manto marciano, una estimación aproximada para Theia. Encontró que los dos LLSVP tenían el 80 o el 90 por ciento del tamaño del manto marciano. ¿Cuándo añadió la luna? «Casi una combinación perfecta», dice. «Así que pensé que no era tan loco».

En 2012, sacó un artículo natural del geoquímico Sujoy Mukhopadhyay de la Universidad de California en Davis, en el que se examinaron isótopos de gases nobles de basaltos volcánicos en Islandia. Mukhopadhyay había demostrado que el manto de la Tierra es heterogéneo, con al menos dos fuentes separadas, y que estas fuentes tienen al menos 4.500 millones de años. Es decir, más antiguo que la luna. «Eso concuerda con nuestra hipótesis», dice Yuan. Una de las fuentes podría ser el manto de Theia, que permanece en el manto de la tierra después del impacto.

Luego, Yuan se acercó al astrofísico de ASU Steven Desch, quien publicó nuevas estimaciones para la composición de la propia Theia en 2019. Desch, junto con Katharine Robinson del Instituto Lunar y Planetario en Houston, utilizó la composición de las muestras lunares de las misiones Apolo para modelar una probable Theia, y concluyó que era mucho más grande de lo esperado, aproximadamente tan grande como 1 Proto- Tierra o 4 planetas de Marte. Más importante para Yuan, Desch y Robinson estimaron que el pelaje de Theia tenía una mayor cantidad de óxido de hierro que el de la Tierra. Esto significa que era más denso. Cuando los dos planetas chocaron, el manto de Theia se hundió.

Yuan y Desch se unieron para averiguar cómo debería verse la composición del manto de Theia para que se parezca a los LLSVP actuales después de 4.500 millones de años de convección del manto. Descubrieron que si Theia fuera más densa que la estimación anterior de Desch, su pelaje se habría hundido demasiado y formado una capa global en lugar de dos montones. En cambio, sus cálculos mostraron que las estimaciones del tamaño y la densidad de Theias eran acertadas.



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