Desde que la gente ha observado el cielo nocturno, ha tratado de explicar de dónde vienen los cielos. La época en la que la explicación se encontraba en las historias de dioses y diosas está en el pasado, y ahora las respuestas se buscan a través de la teoría y la medición. Una teoría de cómo se formó la luna es que un planetesimal del tamaño de Marte golpeó la Tierra y desprendió un trozo de material que luego se convirtió en la luna. La falta de hierro en la luna es una evidencia que apoya la hipótesis del gran impacto.
Formación del sistema solar
El sistema solar se formó hace unos 5 mil millones de años, lo que significa que no hay forma de observar que suceda. En cambio, los científicos forman diferentes ideas, hipótesis, sobre cómo podría haber sucedido, y luego hacen mediciones que respaldarán o refutarán la hipótesis. Aunque todavía se están debatiendo muchos detalles, se comprende bien el esquema general del proceso. Una gran nube de átomos, en su mayoría átomos de hidrógeno, colapsó cuando se atrajeron entre sí con la fuerza de la gravedad. Cuando suficientes átomos de hidrógeno presionaron firmemente en el centro, el sol comenzó a crear energía de fusión. La energía del sol empujó a los átomos restantes lejos del centro al mismo tiempo que la gravedad los empujaba hacia el centro. El equilibrio de fuerzas significaba que los átomos más pesados tendían a permanecer más cerca del centro, mientras que los átomos más ligeros eran empujados más hacia afuera.
Formación de los planetas
Al mismo tiempo que el sol empujaba y tiraba de los átomos, los átomos también tiraban unos de otros. Los átomos vecinos se agruparon en pequeños trozos, que se agruparon en grupos más grandes y así sucesivamente hasta que fueron más o menos los planetas que conoce hoy. Los planetas más cercanos al sol se formaron a partir de los átomos más pesados en esa vecindad, mientras que los planetas distantes se formaron principalmente a partir de átomos más ligeros. Dentro de cada planeta, la gravedad seguía actuando, llevando el material más denso al centro, dejando material más ligero en el exterior. En la Tierra, esto significaba que los elementos más pesados, como el uranio y el hierro, descendían hasta el núcleo, mientras que las moléculas más ligeras terminaban más lejos del centro.
La hipótesis del gran impacto
A principios de la década de 1970, los científicos propusieron la hipótesis de gran impacto o impacto gigante. La hipótesis establece que un cuerpo planetario del tamaño de Marte asestó un golpe indirecto a la Tierra. La colisión derribó trozos sueltos de la superficie de la Tierra, y esos trozos finalmente se atrajeron entre sí hacia la luna. La colisión inclinó la Tierra, por lo que la Tierra gira en un ángulo de 23,5 grados con respecto a su órbita, lo que provoca variaciones estacionales en la Tierra.
El hierro de la luna
Cuando el planetesimal golpeó la Tierra, los elementos pesados, como el hierro, ya se habían asentado más profundamente en el planeta. Entonces, la colisión rompió trozos de la Tierra, pero estos eran trozos de la corteza terrestre, llenos de elementos y moléculas más ligeros. El núcleo de hierro del planetesimal se unió al núcleo de la Tierra, por lo que solo los minerales y elementos más ligeros se alejaron flotando. Eso explica no solo la falta de hierro en la luna, sino también por qué la luna es menos densa que la Tierra. Esa evidencia, junto con el giro de la Tierra y algunas otras observaciones, ha llevado a la mayoría de los científicos para apoyar la idea de que la luna es el resultado de una colisión entre la Tierra y otro planeta cuerpo.