Big Splash

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

O Gran Chouplo, Big Splash en inglés, é unha teoría astronómica que postula que a formación da Lúa se debeu ao impacto coa Terra dun planeta desaparecido, coñecido como Theia. A teoría propuxérona pola primeira vez, en 1975, investigadores do Instituto de Ciencias Planetarias de Tucson e do Instituto Harvard-Smithsonian de Astrofísica. Desde entón diversos traballos de modelado numérico teñen vindo a detallar esta idea, que ten acadado un importante grau de consenso actualmente na comunidade científica.

Índice

[editar] Lúa

A Lúa é o único satélite natural da Terra e ten varias características en común e contrarias ao noso planeta, postas en evidencia despois da investigación das mostras recollidas polas misións Apollo. Por un lado, a composición dos isótopos estables das rochas lunares de oxíxeno é idéntica á asinatura característica da Terra e bastante diferentes doutros obxectos siderais. Isto suxere que a Lúa, ou o seu percursor, teña tido orixe á mesma distancia do Sol que a Terra, á data da formación do sistema solar. Este descobrimento relanzou teorías máis antigas que suxerían a Lúa como un obxecto capturado pola órbita da Terra, visto que se fose ese o caso, a Lúa tería composicións isotópicas distintas. A Terra está formada por un núcleo interior de ferro e níquel, un manto composto por rochas silicatadas e a crosta terrestre constituída esencialmente por granito e basalto. O núcleo ferroso representa preto de trinta por cento da masa da Terra. Polo contrario, a Lúa está composta esencialmente por rochas silicadas equivalentes á do manto da Terra e ten un núcleo ferroso mínimo, que compón preto do 8% da súa masa. Esta disparidade impede que a Lúa teña sido formada por agregación tal como a Terra, pois se tal cousa sucedera, a proporción de ferro sería semellante nos dous planetas.

Calquer tentativa de explicación para a formación da Lúa ten que ter en conta estas dúas características: a composición isotópica e a proporción do núcleo de Ferro. A hipótese do Big Splash consegue harmonizar estas dúas prespectivas, mais levanta outra serie de problemas: que é o que colidiu coa Terra para formar a Lúa, e de onde surxiu este corpo?

[editar] Theia

De acordo coa composición isotópica da Lúa, o obxecto que colidiu coa Terra, denominado Theia (Halliday [2000]; Hartmann e Davies [1975], Cameron e Ward [1976] e Cameron [1984]) debe ter tido orixe dentro da órbita terrestre. Inicialmente pensábase que a forza gravítica da Terra agregou todo o material ao seu alcance para formar o planeta. Sen embargo, conforme suxerido en 1772 polo matemático Lagrange, existen cinco pontos na órbita da Terra nos cais os efeitos da gravidade do planeta anulanse en relación ao Sol. Dous dos pontos de Lagrange – L4 e L5 – son considerados estables unha vez que calquer material que aló se encontre só pode ser libertado por colisión ou calquer outro evento catastrófico. L4 e L5, situados a 150 millóns de quilómetros da Terra, son, polo tanto, zonas con potencial para permitir acrección planetaria en competición coa Terra. Foi en L4 onde se pensa que Theia se comezou a formar hai 4500 millóns de anos, no Hadeano.

Co decurso da acrección, Theia aumentou progresivamente de tamaño, acadando unha dimensión comparable á de Marte. Este crecimento tornou inestable a súa posición en L4, a partir de 20 a 30 millóns de anos do seu aparecimento. Neste momento, a forza gravitacional impulsaba Theia para fora do ponto lagranxiano, ao mesmo tempo que a forza de Coriolis puxaba o planeta de volta para a orixe. Esta combinación de forzas levou ao desenvolvimento dunha órbita cíclica en ferradura: Theia adquiría velocidade e escapaba de L4 ata un determinado ponto, sendo despois puxada de volta. Nun novo ciclo, o planeta adquiría velocidade e alcanzaba un ponto máis distante ata a forza de Coriolis gañar o balanzo de novo. Esta órbita en ferradura, ilustrada na figura do meo, continuou ata Theia adquirir masa suficiente para escapar de vez a L4.

[editar] Big Splash – a formación da Lúa

Mentres que Theia se atopaba presa nesta órbita cíclica, a Terra tivo tempo para se diferenzar na estrutura de núcleo e manto que actualmente exhibe. A crosta era apenas incipiente, visto que a superficie estaba aínda quente demais para permitir a formación de masas continentais. Theia tamén debe ter desenvolvido algunha estratificación durante a súa estadia en L4.

Cando Theia cresceu o suficiente para escapar do ponto lagranxiano entrou nunha órbita caótica e a colisión coa Terra tornouse inevitable, visto que ambos os planetas ocupaban a mesma órbita. Os investigadores consideran que o impacto – o Big Splash – poida ter acontecido escasas centenas de anos despois do escape definitivo. A colisión non foi frontal, mais si de lado, e ocorreu a unha velocidade de 40,000 quilómetros por hora. Parte substancial do núcleo de Theia afundouse na Terra e o seu material incorporou o núcleo terrestre. O resto do planeta e parte da zona superficial da Terra foron proxectados para o espazo. O que sobraba do núcleo estabilizou a preto de 22,000 km da Terra apenas 27 horas despois do impacto, segundo a modelación utilizada polos cientistas, nun percursor do que sería a Lúa.

Despois do Big Splash, o material resultante do impacto foi acreccionado ás sobras do núcleo de Theia e pouco a pouco a Lúa como satélite adquiriu consistencia. Á medida que a Lúa crecia, as forzas gravitacionais afastaran-na para lonxe da Terra ata estabilizar na distancia de 385,000 km que hoxe ocupa. Calculase que preto de 90 por cento do seu material sexa orixinario dos destrozos do planeta Theia. O Big Splash explica as dúas características da Lúa que máis teñen intrigado os cientistas: a Lúa ten a mesma composición isotópica das rochas da Terra porque o seu percursor (Theia) se desenvolveu na mesma distancia relativa do Sol; ten unha proporción de núcleo ferroso bastante inferior porque a parte principal do núcleo de Theia afundou na Terra na altura da colisión.

Esta teoría atopa hoxe en día bastante aceptación dentro da comunidade científica aínda que persistan sen embargo algunhas dúbidas e pontos por esclarecer. Un dos principais problemas é a posición e existencia dos pontos lagranxianos na época do Big Splash, que pode ser afectada polas condicións do sistema solar hai 4,5 millóns de anos, que non son coñecidas na súa totalidade.

[editar] Referencias