Una capa de hierro y otros elementos en las profundidades subterráneas es la evidencia que los científicos han estado buscando desde hace mucho tiempo para apoyar la hipótesis de que la luna fue formada por un objeto planetario que golpeó a la Tierra infantil hace unos 4.500 millones de años, un nuevo estudio dirigido por la Universidad Johns Hopkinslos científicos discuten
Publicado en el número actual de la revista Geociencia de la naturaleza , el documento utiliza simulaciones de laboratorio de un impacto en la Tierra como evidencia de que una capa estratificada debajo del manto rocoso, que aparece en los datos sísmicos se creó cuando la Tierra fue golpeada por un objeto más pequeño. Los autores argumentan que este fue el mismo impactoeso envió una gran masa de escombros al espacio, creando la luna.
"Nuestros experimentos aportan evidencia adicional a favor de la hipótesis del impacto gigante", dijo Maylis Landeau, autor principal del artículo, quien fue becario postdoctoral en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de Johns Hopkins cuando se realizaron los experimentos"Demuestran que el escenario de impacto gigante también explica la estratificación inferida por la sismología en la parte superior del núcleo de la Tierra actual. Este resultado vincula la estructura actual del núcleo de la Tierra a su formación".
Landeau, ahora miembro de Marie Curie Fellow en la Universidad de Cambridge, coescribió el documento con Peter Olson, profesor de investigación en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias, Benjamin H. Hirsh, estudiante de Johns Hopkins y Renaud.Deguen de la Universidad Claude Bernard en Lyon, Francia.
Olson dijo que el argumento de impacto gigante para la formación de la luna es la hipótesis científica más prevalente sobre cómo se formó el satélite de la Tierra, pero todavía se considera no probado porque no ha habido evidencia de "arma humeante".
"Estamos diciendo que esta capa estratificada podría ser la pistola humeante", dijo Olson. "Sus propiedades son consistentes con que sea un vestigio de ese impacto".
Su argumento se basa en evidencia sísmica de la composición de la capa estratificada, que se cree que tiene unas 200 millas de espesor y se encuentra a 1,800 millas debajo de la superficie de la Tierra, y en experimentos de laboratorio que simulan la turbulencia del impacto. La turbulencia en particular esse cree que explica la estratificación, es decir, una mezcla de materiales en capas en lugar de una composición homogénea, en la parte superior del núcleo.
Se cree que la capa estratificada consiste en una mezcla de hierro y elementos más ligeros, incluidos oxígeno, azufre y silicio. La existencia misma de esta capa se entiende a partir de imágenes sísmicas, ya que se encuentra demasiado profunda bajo tierra para ser muestreada directamente.
Hasta ahora, la mayoría de las simulaciones del impacto se han realizado numéricamente y no han tenido en cuenta la turbulencia del impacto, dijo Olson. Olson dijo que la turbulencia es difícil de simular matemáticamente y que ningún modelo de computadora lo ha hecho con éxito.
Los investigadores en este experimento simularon el impacto usando líquidos destinados a aproximar la mezcla turbulenta de materiales que habría ocurrido cuando el objeto planetario golpeó cuando la Tierra estaba casi completamente formada, una "proto-Tierra", como lo llaman los científicos.
Olson dijo que los experimentos dependían del principio de "similitud dinámica". En este caso, eso significa una forma de hacer comparaciones confiables de los flujos de fluidos sin replicar la escala, los materiales y la fuerza del impacto original de la Tierra, lo que sería imposible.En cambio, el experimento estaba destinado a simular las relaciones clave de fuerzas que actúan entre sí para producir la turbulencia del impacto que podría dejar una mezcla de material en capas.
Los investigadores realizaron más de 60 experimentos en los que aproximadamente 3.5 onzas de soluciones salinas o de etanol que representan el proyectil planetario que golpeó la Tierra se dejaron caer en un tanque rectangular que contenía aproximadamente seis galones de líquido que representa la Tierra primitiva. En el tanque había una combinación defluidos en capas que no se mezclan: petróleo flotando en la parte superior para representar el manto de la Tierra y el agua debajo representando el núcleo de la Tierra.
El análisis del impacto mostró que se dejó una mezcla de materiales en cantidades variables, y también que la distribución de la mezcla dependía del tamaño y la densidad del proyectil que golpeó la "Tierra". Cuanto más grande es el proyectil, másEs probable que todo el núcleo de la Tierra, y no solo una capa, sea una mezcla de material. Los autores abogan por un proyectil de formación lunar más pequeño, más pequeño o igual al tamaño de Marte, un poco más de la mitad del tamaño de la Tierra.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :