La Tierra primitiva no habría sido un buen lugar para pasar el rato.
Primero, hace unos 4.500 millones de años, cuando la Tierra era solo un planeta blando y caliente recién formado, Theia, un objeto del tamaño de Marte, se estrelló contra él, enviando trozos que volaban al espacio y calentando la Tierra a miles de grados.
Luego, hace unos 4 mil millones de años, el Sistema Solar estaba atravesando un período llamado Bombardeo Pesado Tardío, en el que los asteroides golpearon positivamente los planetas terrestres del Sistema Solar interior. Bajo este ataque, la Tierra permaneció caliente y su superficie fundida.
Mientras tanto, el Sol, aunque mucho más tenue y frío de lo que es hoy, atravesaba sus terribles años de infancia, azotando el espacio con violentas y poderosas llamaradas y un salvaje viento solar. En estas condiciones, es una maravilla que la Tierra haya logrado retener suficiente de su atmósfera para evolucionar hacia un mundo acogedor para la vida.
De hecho, podemos tener que agradecer a Theia (al menos parcialmente). Esos trozos de Tierra que se separaron pasaron a formar la Luna. Y una nueva investigación muestra que el campo magnético de la Luna podría haber protegido a la Tierra de todo el peso de la ira del Sol.
“La Luna parece haber presentado una barrera protectora sustancial contra el viento solar para la Tierra, que fue fundamental para la capacidad de la Tierra para mantener su atmósfera durante este tiempo”, dijo el físico Jim Green, científico jefe de la NASA y autor principal del nuevo estudio.
Solíamos pensar que la Luna era un trozo de roca más o menos sin vida. Ahora no tiene un campo magnético, por lo que asumimos que nunca lo tuvo, ya que es tan pequeño y es posible que no haya mantenido el efecto dínamo requerido.
Pero cuando enviamos astronautas allí en las décadas de 1960 y 1970, las rocas que trajeron mostraron evidencia de magnetismo, una prueba de que la Luna alguna vez tuvo un campo magnético muy parecido al de la Tierra.
El campo magnético de la Tierra es el resultado de una dínamo, un fluido que gira, convence y conduce la electricidad y que convierte la energía cinética en energía magnética, haciendo girar un campo magnético hacia el espacio alrededor del planeta. Ese fluido es el núcleo de hierro fundido de la Tierra.
Cuando se formó recientemente, la evidencia creciente sugiere que la Luna también estaba lo suficientemente caliente como para tener un centro pegajoso, un núcleo de hierro fundido propio. Los científicos creen que fue capaz de mantener un campo magnético hasta hace entre 1 y 2500 millones de años, cuando se enfrió hasta el punto en que el núcleo de hierro se solidificó.
“Es como hornear un pastel: lo sacas del horno y todavía se está enfriando”, dijo Green. “Cuanto mayor es la masa, más se tarda en enfriarse”.
La relación Tierra-Luna en esos primeros días era mucho más cercana de lo que es hoy. Hace unos 4 mil millones de años, la Luna estaba a solo 130,000 kilómetros de distancia, alrededor de un tercio de su distancia actual de 384,400 kilómetros. La Tierra también giraba más rápido entonces: un día eran solo cinco horas. A medida que la rotación del planeta se ralentiza, la Luna retrocede a un ritmo de unos 3,82 centímetros al año; es un proceso continuo.
Green y su equipo querían saber cómo interactuaría el campo magnético de la Luna con el de la Tierra en esas condiciones anteriores. Entonces, diseñaron un modelo de computadora para simularlo.
Descubrieron que los campos magnéticos de los dos cuerpos estarían conectados a través de los polos. Este campo magnético combinado, a veces, habría protegido a la Tierra de que su atmósfera fuera despojada por el viento solar.
Curiosamente, también podría haber habido algún intercambio de atmósfera. La evidencia recientemente descubierta sugiere que la Luna tenía una atmósfera propia hace 3.5 a 4 mil millones de años debido a la actividad volcánica, mantenida en su lugar por el campo magnético lunar. Pero el nitrógeno que se encuentra en el regolito lunar ha desconcertado a los científicos, ya que debe haber sido entregado desde el exterior.
Las simulaciones del equipo sugieren que la Tierra y la Luna podrían haber intercambiado gases atmosféricos, ofreciendo una solución al rompecabezas del nitrógeno lunar.
Esas simulaciones indican que los dos campos magnéticos permanecieron unidos hasta hace unos 3,5 millones de años. Es un hallazgo muy bueno que coincide con el tiempo de la atmósfera lunar, así como con la fuerza del campo magnético, que anteriormente se descubrió que alcanzó su punto máximo hace aproximadamente 4 mil millones de años.
El equipo espera que las nuevas muestras obtenidas en las misiones lunares proporcionen más información. De particular interés son las regiones en sombra permanente en los polos. Pueden retener oxígeno y nitrógeno extraídos de la atmósfera terrestre que pueden haber sido destruidos por la fuerte radiación solar en otros lugares.
Esto es interesante porque muestra que las condiciones para la habitabilidad pueden depender de mucho más que un cierto tipo de planeta (rocoso) a una cierta distancia (ni demasiado caliente, ni demasiado frío) orbitando un cierto tipo de estrella. Otra investigación reciente sugiere que la presencia de un gigante gaseoso en el mismo sistema también podría ser crucial, debido a su influencia gravitacional tanto en el planeta como en objetos potencialmente peligrosos en el sistema exterior.
Averiguar cuáles de las características de la Tierra y del Sistema Solar han jugado un papel importante en la habitabilidad nos ayudará a determinar dónde buscar vida extraterrestre.
Pero aprender sobre la Luna también es importante por sí misma.
“Comprender la historia del campo magnético de la Luna nos ayuda a comprender no solo las posibles atmósferas tempranas, sino también cómo evolucionó el interior lunar”, dijo el astrónomo y científico jefe adjunto de la NASA, David Draper.
“Nos dice cómo podría haber sido el núcleo de la Luna, probablemente una combinación de metal líquido y sólido en algún momento de su historia, y esa es una pieza muy importante del rompecabezas de cómo funciona la Luna en el interior”.
Este artículo es una traducción de otro publicado en Science Alert. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.
