En los primeros días del Sistema Solar, la Tierra puede haber tardado mucho menos tiempo en formarse de lo que pensábamos anteriormente.
Según un análisis realizado en febrero de 2020, hay evidencia de que la mayoría de la Tierra tardó solo 5 millones de años en unirse, varias veces más de lo que sugieren los modelos actuales.
Esta revisión es una contribución significativa a nuestra comprensión actual de la formación planetaria, lo que sugiere que los mecanismos pueden ser más variados de lo que pensamos, incluso entre planetas del mismo tipo, ubicados en el mismo vecindario: planetas rocosos, como Marte y la Tierra.
Verá, no estamos realmente 100 por ciento seguros de cómo se forman los planetas. Los astrónomos tienen una idea general bastante buena, pero los detalles más finos … bueno, son bastante difíciles de observar en acción.
Los trazos amplios del proceso de formación planetaria están ligados a la formación estelar misma. Las estrellas se forman cuando un grupo en una nube de polvo y gas se derrumba sobre sí mismo bajo su propia gravedad, y comienza a girar. Esto hace que el polvo y el gas circundantes comiencen a girar a su alrededor, como el agua girando alrededor de un desagüe.
A medida que gira, todo ese material forma un disco plano, que se alimenta de la estrella en crecimiento. Pero no todo el disco se sorberá: lo que queda se llama disco protoplanetario y continúa formando los planetas; Es por eso que todos los planetas del Sistema Solar están más o menos alineados en un plano plano alrededor del Sol.
Cuando se trata de la formación planetaria, se cree que pequeños pedazos de polvo y roca en el disco comenzarán a adherirse electrostáticamente. Luego, a medida que crecen en tamaño, también lo hace su fuerza gravitacional. Comienzan a atraer otros grupos, a través de interacciones casuales y colisiones, aumentando de tamaño hasta que son un planeta entero.
Para la Tierra, se pensó que este proceso tomó decenas de millones de años. Pero un análisis de los isótopos de hierro encontrados en el manto de la Tierra sugiere lo contrario, según científicos de la Universidad de Copenhague en Dinamarca.
En su composición, la Tierra parece ser diferente a otros cuerpos del Sistema Solar. La Tierra, la Luna, Marte, meteoritos: todos contienen isótopos naturales de hierro, como el Fe-56 y el Fe-54 más ligero. Pero la Luna, Marte y la mayoría de los meteoritos tienen abundancias similares, mientras que la Tierra tiene significativamente menos Fe-54.
La única otra roca que tiene una composición similar a la de la Tierra es un tipo raro de meteorito llamado condritas CI. Lo interesante de estos meteoritos es que tienen una composición similar al Sistema Solar en su conjunto.
Imagínese si tuviera que obtener todos los ingredientes para un boloñés. Mezclarlos todos juntos en una olla grande: ese es el disco protoplanetario y más tarde el Sistema Solar. Pero si dispersó sus ingredientes en un montón de ollas más pequeñas, con diferentes proporciones de cada ingrediente, ahora tiene los planetas y asteroides individuales.
Lo que hace que las condritas de CI sean especiales es que, en esta analogía, son como pequeñas ollas que contienen las proporciones iniciales de ingredientes para un boloñés completo. Entonces, tener una de estas rocas espaciales a mano es como tener un microcosmos del polvo que se arremolinaba en el disco protoplanetario en los albores del Sistema Solar, hace 4.600 millones de años.
De acuerdo con los modelos actuales de formación planetaria, si las cosas simplemente se unieran, las abundancias de hierro en el manto de la Tierra serían representativas de una mezcla de todos los diferentes tipos de meteoritos, con mayores abundancias de Fe-54.
El hecho de que la composición de nuestro planeta solo sea comparable al polvo de CI sugiere un modelo de formación diferente. En lugar de que las rocas golpeen juntas, los investigadores creen que el núcleo de hierro de la Tierra se formó temprano a través de una lluvia de polvo cósmico, un proceso más rápido que la acumulación de rocas más grandes. Durante este tiempo, se formó el núcleo de hierro, sorbiendo el hierro temprano.
Luego, cuando el Sistema Solar se enfrió, después de sus primeros cientos de miles de años, el polvo de CI de más lejos pudo migrar hacia adentro, hacia donde se estaba formando la Tierra. Se esparció por toda la Tierra, básicamente sobrescribiendo el hierro que había en el manto.
Debido a que el disco protoplanetario, y las grandes cantidades de polvo de CI que podrían haber llovido en la Tierra, solo duró aproximadamente 5 millones de años, la Tierra debe haberse acumulado dentro de este período de tiempo, concluyeron los investigadores.
“Este polvo de CI agregado sobreimprimió la composición de hierro en el manto de la Tierra, lo cual solo es posible si la mayor parte del hierro anterior ya se había eliminado en el núcleo”. explicó el geólogo planetario Martin Schiller de la universidad de Copenhague.
“Es por eso que la formación del núcleo debe haber sucedido temprano”.
Si este modelo de acumulación de “polvo cósmico” es cómo se formó la Tierra, esta investigación también significa que otros planetas en otras partes del Universo podrían haberse formado de esta manera.
Esto no solo amplía nuestra comprensión de la formación planetaria, sino que podría tener implicaciones para nuestra comprensión de la vida dentro del Universo. Podría ser que este tipo de formación planetaria sea un requisito previo para las condiciones propicias para la vida.
“Ahora sabemos que la formación de planetas ocurre en todas partes. Que tenemos mecanismos genéricos que funcionan y hacen sistemas planetarios. Cuando entendemos estos mecanismos en nuestro propio sistema solar, podemos hacer inferencias similares sobre otros sistemas planetarios en la galaxia. Incluyendo en qué punto y con qué frecuencia se acumula agua ” dijo el cosmoquímico Martin Bizzarro de la universidad de Copenhague.
“Si la teoría de la acumulación planetaria temprana realmente es correcta, es probable que el agua sea solo un subproducto de la formación de un planeta como la Tierra, lo que hace que los ingredientes de la vida, como la conocemos, sean más propensos a encontrarse en otras partes del Universo”. ”