La luna se estaba peinando
Las rocas lunares de la NASA ayudan a formar una nueva imagen de La Luna temprana y La Tierra
Las rocas lunares de la NASA ayudarán a formar una nueva imagen de la luna tempranas y la Tierra
La mayoría de las personas solo encuentran rubidio como el color púrpura en los fuegos artificiales, pero el metal oscuro ha ayudado a dos científicos de la Universidad de Chicago a proponer una teoría de cómo se pudo haber formado la luna.
Realizado en el laboratorio del Prof.Nicolás Dauphas, cuya investigación pionera estudia la composición isotópica de las rocas de la Tierra y la Luna, el nuevo estudio midió el rubidio en ambos cuerpos planetarios y creó un nuevo modelo para explicar las diferencias. El avance revela nuevas ideas sobre un enigma sobre la formación de la luna que se ha apoderado del campo de la ciencia lunar durante la última década, conocida como la "crisis isotópica lunar".
Esta crisis comenzó cuando nuevos métodos de prueba revelaron que la Tierra y las rocas lunares tienen niveles sorprendentemente similares de algunos isótopos, pero niveles muy diferentes de otros. Esto confunde los dos escenarios principales de cómo se formó la luna: uno de ellos es que un objeto gigante se estrelló contra la Tierra y se llevó un trozo en su camino para convertirse en la luna (en cuyo caso la luna debería tener una composición decisivamente diferente, principalmente el objeto extraño ); y el otro es que este objeto destruyó la Tierra, y los dos cuerpos celestes eventualmente se formaron a partir de los fragmentos resultantes (en cuyo caso, los dos maquillajes deberían ser prácticamente idénticos).
"Claramente hay algo que falta allí", dijo Nicole Nie, PhD'19, primer autor del estudio, publicado recientemente en Astrophysical Journal Letters . Un ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Dauphas, Nie ahora está en la Carnegie Institution for Science.
Para probar diferentes teorías, el laboratorio de Dauphas tiene una colección de rocas lunares prestadas por la NASA (que representa cada misión Apolo que recuperó muestras). A Nie se le ocurrió una forma rigurosa de medir los isótopos de rubidio, un elemento que nunca se había medido con precisión en las rocas lunares porque es muy difícil aislarlo del potasio, que es químicamente extremadamente similar.
El rubidio es uno de una familia de elementos que aparece constantemente con diferentes proporciones de isótopos en la luna en comparación con la Tierra. Cuando Nie examinó las rocas lunares, descubrió que en realidad contenían menos isótopos ligeros de rubidio y más pesados que las rocas de la Tierra.
"Realmente no había un marco sobre cómo sucedió esta diferencia", dijo Dauphas, profesor del Departamento de Ciencias Geofísicas. "Así que decidimos hacer uno".
Partieron de la idea de que tanto la Tierra como el objeto gigante se vaporizaron después del impacto. En este escenario, una masa que se convertirá en la Tierra se fusiona lentamente y se forma un anillo exterior de escombros a su alrededor. Todavía hace tanto calor, casi 6,000 grados Fahrenheit, que este anillo es probablemente una capa exterior de vapor que rodea un núcleo de magma líquido.
Con el tiempo, suponen Nie y Dauphas, los isótopos más ligeros de elementos como el rubidio se evaporan más fácilmente. Estos se condensan en la Tierra, mientras que el resto de los isótopos más pesados que quedan en el anillo finalmente forman la luna.
Esto les dijo más sobre cómo se verían la luna y la Tierra. Como saben exactamente cuánto más se evaporaron los isótopos más ligeros, trabajaron hacia atrás para descubrir cuán saturada habría estado la capa de vapor: cuanto más saturada, más lenta sería la evaporación. (Piense en tratar de secar la ropa en un día muy húmedo en los trópicos, en lugar de un día seco en el desierto).
Esto es útil porque las características exactas de esta fase inicial han sido difíciles de precisar. Los resultados también encajan bien con mediciones previas de otros isótopos en rocas lunares, como el potasio, el cobre y el zinc. "Nuestro nuevo escenario puede explicar cuantitativamente el agotamiento lunar no solo de rubidio, sino también de la mayoría de los elementos volátiles", dijo Nie.
El estudio es un paso muy necesario para conectar las líneas entre las mediciones de isótopos y los modelos físicos de los cuerpos protoplanetarios, dijo Dauphas.
"Este era un enlace que faltaba, y esperamos que ayude a limitar los escenarios para la formación de la Luna y la Tierra en el futuro", dijo.
Las rocas lunares de la NASA ayudarán a formar una nueva imagen de la luna tempranas y la Tierra
La mayoría de las personas solo encuentran rubidio como el color púrpura en los fuegos artificiales, pero el metal oscuro ha ayudado a dos científicos de la Universidad de Chicago a proponer una teoría de cómo se pudo haber formado la luna.
Realizado en el laboratorio del Prof.Nicolás Dauphas, cuya investigación pionera estudia la composición isotópica de las rocas de la Tierra y la Luna, el nuevo estudio midió el rubidio en ambos cuerpos planetarios y creó un nuevo modelo para explicar las diferencias. El avance revela nuevas ideas sobre un enigma sobre la formación de la luna que se ha apoderado del campo de la ciencia lunar durante la última década, conocida como la "crisis isotópica lunar".
Esta crisis comenzó cuando nuevos métodos de prueba revelaron que la Tierra y las rocas lunares tienen niveles sorprendentemente similares de algunos isótopos, pero niveles muy diferentes de otros. Esto confunde los dos escenarios principales de cómo se formó la luna: uno de ellos es que un objeto gigante se estrelló contra la Tierra y se llevó un trozo en su camino para convertirse en la luna (en cuyo caso la luna debería tener una composición decisivamente diferente, principalmente el objeto extraño ); y el otro es que este objeto destruyó la Tierra, y los dos cuerpos celestes eventualmente se formaron a partir de los fragmentos resultantes (en cuyo caso, los dos maquillajes deberían ser prácticamente idénticos).
"Claramente hay algo que falta allí", dijo Nicole Nie, PhD'19, primer autor del estudio, publicado recientemente en Astrophysical Journal Letters . Un ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Dauphas, Nie ahora está en la Carnegie Institution for Science.
Para probar diferentes teorías, el laboratorio de Dauphas tiene una colección de rocas lunares prestadas por la NASA (que representa cada misión Apolo que recuperó muestras). A Nie se le ocurrió una forma rigurosa de medir los isótopos de rubidio, un elemento que nunca se había medido con precisión en las rocas lunares porque es muy difícil aislarlo del potasio, que es químicamente extremadamente similar.
El rubidio es uno de una familia de elementos que aparece constantemente con diferentes proporciones de isótopos en la luna en comparación con la Tierra. Cuando Nie examinó las rocas lunares, descubrió que en realidad contenían menos isótopos ligeros de rubidio y más pesados que las rocas de la Tierra.
"Realmente no había un marco sobre cómo sucedió esta diferencia", dijo Dauphas, profesor del Departamento de Ciencias Geofísicas. "Así que decidimos hacer uno".
Partieron de la idea de que tanto la Tierra como el objeto gigante se vaporizaron después del impacto. En este escenario, una masa que se convertirá en la Tierra se fusiona lentamente y se forma un anillo exterior de escombros a su alrededor. Todavía hace tanto calor, casi 6,000 grados Fahrenheit, que este anillo es probablemente una capa exterior de vapor que rodea un núcleo de magma líquido.
Con el tiempo, suponen Nie y Dauphas, los isótopos más ligeros de elementos como el rubidio se evaporan más fácilmente. Estos se condensan en la Tierra, mientras que el resto de los isótopos más pesados que quedan en el anillo finalmente forman la luna.
Esto les dijo más sobre cómo se verían la luna y la Tierra. Como saben exactamente cuánto más se evaporaron los isótopos más ligeros, trabajaron hacia atrás para descubrir cuán saturada habría estado la capa de vapor: cuanto más saturada, más lenta sería la evaporación. (Piense en tratar de secar la ropa en un día muy húmedo en los trópicos, en lugar de un día seco en el desierto).
Esto es útil porque las características exactas de esta fase inicial han sido difíciles de precisar. Los resultados también encajan bien con mediciones previas de otros isótopos en rocas lunares, como el potasio, el cobre y el zinc. "Nuestro nuevo escenario puede explicar cuantitativamente el agotamiento lunar no solo de rubidio, sino también de la mayoría de los elementos volátiles", dijo Nie.
El estudio es un paso muy necesario para conectar las líneas entre las mediciones de isótopos y los modelos físicos de los cuerpos protoplanetarios, dijo Dauphas.
"Este era un enlace que faltaba, y esperamos que ayude a limitar los escenarios para la formación de la Luna y la Tierra en el futuro", dijo.
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