Theia y la Tierra eran vecinas y confluyeron en la formación de la Luna

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Una nueva investigación -publicada por la revista Science- sugiere que el cuerpo que chocó con la Tierra -llamado Theia, Tea o Teia- hace 4.500 millones de años, y gestó la Luna, se originó en el Sistema Solar interior, según un estudio con base en el Max Planck Institute for Solar System Research.

Impresión artística de la colisión entre la Tierra primitiva y Theia. Dado que Theia se originó en el Sistema Solar interior, en esta perspectiva se puede ver el Sol al fondo. Crédito de la imagen: © MPS / Mark A. Garlick

Hace unos 4.500 millones de años, ocurrió el acontecimiento más trascendental en la historia de nuestro planeta: un enorme cuerpo celeste llamado Theia colisionó con la joven Tierra. Cómo se produjo la colisión y qué sucedió exactamente después no se ha esclarecido de forma concluyente. Lo que sí es cierto, sin embargo, es que el tamaño, la composición y la órbita de la Tierra cambiaron como resultado, y que el impacto marcó el nacimiento de nuestra compañera inseparable en el espacio: la Luna.

¿Qué tipo de cuerpo alteró tan drásticamente el curso del desarrollo de nuestro planeta? ¿Qué tamaño tenía Theia? ¿De qué estaba hecha? ¿Y desde qué parte del Sistema Solar se precipitó hacia la Tierra? Encontrar respuestas a estas preguntas es difícil. Después de todo, Theia quedó completamente destruida en la colisión. Sin embargo, aún hoy se pueden encontrar rastros de ella, por ejemplo, en la composición actual de la Tierra y la Luna. En el estudio del MPS, publicado el 20 de noviembre de 2025 en la revista Science, investigadores dirigidos por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) y la Universidad de Chicago utilizaron esta información para deducir la posible “lista de ingredientes” de Theia y, por lo tanto, su lugar de origen.

“La composición de un cuerpo archiva toda su historia de formación, incluido su lugar de origen”. Thorsten Kleine, Director en el MPS y coautor del reciente estudio

Las proporciones en las que ciertos isótopos metálicos están presentes en un cuerpo son particularmente reveladoras. Los isótopos son variantes de un mismo elemento que difieren únicamente en el número de neutrones en su núcleo atómico y, por lo tanto, en su peso. En el Sistema Solar primitivo, los isótopos de un elemento dado probablemente no estaban distribuidos uniformemente: en los confines del Sistema Solar, por ejemplo, los isótopos se presentaban en una proporción ligeramente diferente que cerca del Sol. Por lo tanto, la información sobre el origen de sus componentes originales se almacena en la composición isotópica de un cuerpo.

En busca de rastros de Theia en la Tierra y la Luna
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En el estudio, el equipo de investigación determinó la proporción de diferentes isótopos de hierro en rocas terrestres y lunares con una precisión sin precedentes. Para ello, examinaron 15 rocas terrestres y seis muestras lunares que los astronautas de las misiones Apolo trajeron a la Tierra. El resultado no sorprende: como ya habían demostrado mediciones anteriores de las proporciones isotópicas de cromo, calcio, titanio y circonio, la Tierra y la Luna son indistinguibles en este aspecto.

Sin embargo, la gran similitud no permite extraer conclusiones directas sobre Theia. Existen demasiados escenarios de colisión posibles. Aunque la mayoría de los modelos asumen que la Luna se formó casi exclusivamente a partir de material de Theia, también es posible que esté compuesta principalmente de material del manto de la Tierra primitiva o que las rocas de la Tierra y Theia se mezclaran de forma que no pueden distinguirse.

Ingeniería inversa de un planeta
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Para obtener más información sobre Theia, los investigadores aplicaron una especie de ingeniería inversa a los planetas. Basándose en las proporciones isotópicas coincidentes en las rocas terrestres y lunares actuales, el equipo analizó qué composiciones y tamaños de Theia y qué composición de la Tierra primitiva podrían haber dado lugar a este estado final.

En sus investigaciones, los científicos no solo analizaron los isótopos de hierro, sino también los de cromo, molibdeno y circonio. «Estos elementos tienen diferentes afinidades con el metal y, por lo tanto, se distribuyen en los mantos planetarios en distintas proporciones; ¡por eso el oro es tan raro y precioso!», explicó Nicolas Dauphas, de la Universidad de Chicago y la Universidad de Hong Kong. «Nos permiten acceder a diferentes fases de la formación planetaria», añadió.

Mucho antes del devastador encuentro con Theia, se había producido una especie de proceso de clasificación en el interior de la Tierra primitiva. Con la formación del núcleo de hierro, algunos elementos como el hierro y el molibdeno se acumularon allí; posteriormente, prácticamente desaparecieron del manto rocoso. Por lo tanto, el hierro presente en el manto terrestre actual solo pudo haber llegado tras la formación del núcleo, por ejemplo, a bordo de Theia. Otros elementos, como el circonio, que no se hundieron en el núcleo, documentan toda la historia de la formación de nuestro planeta.

Los meteoritos como referencia
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De las composiciones matemáticamente posibles de Theia y la Tierra primitiva que resultan de los cálculos, algunas pueden descartarse como poco plausibles.

“El escenario más convincente es que la mayoría de los componentes básicos de la Tierra y Tea se originaron en el Sistema Solar interior. Es probable que la Tierra y Tea fueran vecinas Timo Hopp, científico del MPS y autor principal del nuevo estudio publicado en Science.

Si bien la composición de la Tierra primitiva puede representarse predominantemente como una mezcla de clases de meteoritos conocidas, este no es el caso de Theia. Diferentes clases de meteoritos se originaron en diferentes áreas del Sistema Solar exterior. Por lo tanto, sirven como material de referencia para el material de construcción disponible durante la formación de la Tierra primitiva y Theia. Sin embargo, en el caso de Theia, también pudo haber estado involucrado material previamente desconocido. Los investigadores creen que el origen de este material está más cerca del Sol que de la Tierra. Por lo tanto, los cálculos sugieren que Theia se originó más cerca del Sol que de nuestro planeta.

Cita
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El estudio The Moon-forming impactor Theia originated from the inner Solar System (El impactor Theia, que formó la Luna, se originó en el Sistema Solar interior) fue publicado en la revista Science. Autores: Timo Hopp, Nicolas Dauphas, Maud Boyet, [Seth A. Jacobson]

Agradecimientos
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Agradecemos -señalaron los investigadores- a CAPTEM y a R. A. Ziegler por proporcionar las muestras lunares de la misión Apolo; a H. Becker (FU Berlín), N. T. Arndt (CNRS, Grenoble) y B. Marty (CNRS, Nancy) por proporcionar las muestras terrestres; y al Centro Robert A. Pritzker de Meteoríticos del Museo Field de Historia Natural (Chicago), el Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural (Washington, D.C.), el Instituto de Planetología de Münster y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) por proporcionar las muestras de meteoritos. Las muestras de meteoritos antárticos estadounidenses fueron recuperadas por el programa de Búsqueda Antártica de Meteoritos (ANSMET), financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y la NASA, y caracterizadas y curadas por el Departamento de Ciencias Minerales del Instituto Smithsoniano y la Oficina de Curación de Astromateriales del Centro Espacial Johnson de la NASA.

Financiación
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N.D. recibió el apoyo de las subvenciones de la NASA 80NSSC20K1409, 80NSSC23K1022, 80NSSC21K0380, 80NSSC20K0821 y 80NSSC23K1163; la subvención EAR-2001098 de la NSF; y la subvención DE-SC0022451 del Departamento de Energía. T.K. recibió el apoyo del proyecto ID 263649064 de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) y la subvención anticipada n.º 101019380 del Consejo Europeo de Investigación.