Crear planetas es una tarea extrema. Aunque comienza con polvo y gas que se adhieren suavemente, culmina con gigantescas rocas espaciales chocando entre sí a velocidades inimaginables hasta que, finalmente, se forman mundos recién nacidos.
La mayoría de los científicos creen que la Tierra y Marte se formaron de esta manera a partir de fragmentos rocosos que giraban alrededor del joven sol hace unos 4.500 millones de años. Pero a pesar de tener la misma edad y prácticamente los mismos componentes básicos, la Tierra (un paraíso de gran biodiversidad) y Marte (un desierto frío e irradiado) son mundos muy diferentes en la actualidad.
Eso puede deberse, en parte, a que la Tierra y Marte tuvieron orígenes sorprendentemente diferentes.
Los científicos diseñaron un nuevo juego capaz de crear planetas virtuales. Tomaron una serie de pistas químicas presentes en las rocas de ambos mundos y las sometieron a una batería de modelos estadísticos y simulaciones por computadora, intentando repetidamente obtener una Tierra y un Marte que se parecieran a los reales.
Sus resultados, publicados en la revista Nature Astronomy , sugieren que Marte se formó principalmente a partir de grandes objetos similares a asteroides. Por el contrario, la existencia de la Tierra dependió en gran medida de un enjambre de guijarros que se autoensamblaron.
El nuevo modelo añade una pieza fascinante a un rompecabezas planetario: ¿Cómo obtuvo la Tierra su suministro inagotable de agua vital hace eones? Los expertos creen que una combinación de cometas y asteroides húmedos fue la principal responsable, pero otros sugieren que una avalancha de guijarros helados provenientes del sistema solar exterior pudo haber contribuido al flujo constante. Si la Tierra está compuesta principalmente de guijarros, esto respalda esta idea.
Anders Johansen , científico planetario de la Universidad de Copenhague y uno de los autores del estudio, afirmó que su equipo quedó asombrado por cómo dos planetas vecinos pudieron formarse de dos maneras tan diferentes. «Nos sorprendió de verdad», declaró.
Esta investigación también sugiere que la Tierra y Marte se formaron a partir de una mezcla de objetos más grandes y piedras diminutas, y no solo de uno u otro. «Este artículo abre nuevos caminos al combinar estos procesos en una visión coherente», afirmó Tim Lichtenberg , director del Laboratorio de Formación de Mundos de la Universidad de Groningen en los Países Bajos, quien no participó en el nuevo estudio.
Los científicos ya tenían algunas pistas de que la Tierra y Marte se formaron de manera diferente; la más clara era que Marte tiene solo una décima parte de la masa de la Tierra. Generalmente, los científicos atribuyen el misterio de la masa de Marte a la aparición de Júpiter . Este gigante tiene una gravedad tan inmensa que podría haber capturado muchos de los bloques rocosos que formaban parte de la órbita de Marte en sus inicios y haberlos arrojado a otro lugar.
Los elementos que componen la corteza y el manto de ambos planetas ofrecen otra pista.
Los meteoritos antiguos registran la composición del material inicial del sistema solar. En comparación con esos meteoritos, la Tierra y Marte presentan una menor concentración de elementos como sodio, potasio, litio y zinc. Si la Tierra y Marte hubieran tenido orígenes divergentes, habrían perdido estos elementos, de volatilidad moderada, de maneras diferentes.
Las rocas espaciales que colisionan generan temperaturas muy altas que tienden a evaporar estos volátiles, liberándolos al espacio. Sin embargo, a medida que los objetos involucrados aumentan de tamaño, algunos volátiles enterrados a gran profundidad pueden conservarse. Los objetos formados principalmente por guijarros que se fusionan suavemente retendrán una mayor cantidad de volátiles en las primeras etapas del proceso de formación planetaria.
Según el equipo del Dr. Johansen, basándose en su composición volátil, Marte debe haber acumulado el 73 por ciento de su masa a partir de la colisión de cuerpos más grandes, similares a asteroides. El resto provino de la acumulación de pequeñas rocas.
En cambio, según los investigadores, el 75 por ciento de la masa de la Tierra probablemente proviene de guijarros que se agruparon para formar dos protoplanetas, los cuales luego chocaron entre sí. Esta acumulación titánica fue complementada posteriormente por un bombardeo de rocas espaciales más pequeñas.
No todos coinciden en el papel que podrían desempeñar los guijarros en la formación de planetas rocosos. Algunos creen que la química de la Tierra no tiene sentido sin ellos , mientras que otros sospechan que la formación de la Tierra y Marte solo con guijarros es imposible . Los expertos suelen citar a Júpiter y su formidable gravedad como una posible barrera que impediría que los guijarros llegaran desde el sistema solar exterior.
El nuevo modelo se basa en varias simplificaciones, por lo que intentar determinar con exactitud qué proporción de guijarros se utilizó para formar la Tierra y Marte "es imposible", dijo Paolo Sossi , un científico planetario de la ETH Zúrich en Suiza que no participó en el nuevo estudio.
Pero el Dr. Sossi añadió que el patrón de agotamiento de volátiles de la Tierra sugiere fuertemente que en su formación intervinieron múltiples tipos de componentes básicos. Y este nuevo estudio implica que "podría haber habido guijarros en la formación de la Tierra", afirmó.
«Este artículo es fascinante», dijo Conel Alexander , cosmoquímico de Carnegie Science en Washington, D.C., quien no participó en el estudio. Pero recalcó que estos elementos específicos son solo una pieza del rompecabezas, y que existen muchas maneras de obtener una mezcla de volátiles similar a la de la Tierra y otra similar a la de Marte.
«Desde luego, no es la respuesta definitiva», dijo, «pero vale la pena considerar el modelo híbrido propuesto». En lo que respecta al complejo proceso de crear planetas, añadió, «es bueno que la gente adopte posturas opuestas y debata sobre ellas».
