El hallazgo, que publica este miércoles la revista Nature, está fundamentado en simulaciones por ordenador llevadas a cabo por un equipo multidisciplinar de científicos afiliados a centros de investigación de Estados Unidos, China y el Reino Unido.

Su hipótesis implica que un protoplaneta una especie de “embrión” de planeta conocido como Theia colisionó con la “proto-Tierra” (Gaia) hace unos 4,500 millones de años, lo que habría dado lugar a la formación de distintas regiones en el manto terrestre.

De los restos de esta gigantesca colisión se habría formado la Luna, mientras que los restos de Theia habrían quedado enterrados en las profundidades del manto terrestre; si bien los investigadores advierten de que aún no hay pruebas directas de la existencia de Theia.

Los científicos llegaron a esta conclusión mientras buscaban una explicación al hecho de que dos grandes regiones del manto terrestre presenten una velocidad sísmica inusualmente lenta a unos 2.900 kilómetros de profundidad, y de que su material sea entre un 2 y un 3,5 % más denso que el del manto terrestre circundante.

Estas dos regiones anómalas respecto a la heterogeneidad del resto del manto terrestre se extienden a lo largo de miles de kilómetros en la base del mismo, una de ellas bajo la placa tectónica africana y la otra bajo la placa tectónica del Pacífico.

Los autores sugieren que los materiales densos pueden representar reliquias enterradas del material del manto de Theia que se conservaron en las profundidades de la proto-Tierra tras el impacto gigante que dio lugar a la formación de la Luna.

La formación de la Luna había sido un enigma para varias generaciones de científicos.

Actualmente, la teoría dominante sugiere que, durante las últimas etapas del crecimiento de la Tierra, hace aproximadamente 4,500 millones de años, se produjo una colisión gigante entre la Tierra primigenia (Gaia) y un protoplaneta del tamaño de Marte conocido como Theia.

Las simulaciones numéricas han indicado que la Luna se habría formado de restos de la colisión y habría heredado material de Theia, principalmente, mientras que Gaia, debido a su masa mucho mayor, solo quedó “ligeramente contaminada” por material de Theia.

Dado que Gaia y Theia eran formaciones relativamente independientes y compuestas de materiales diferentes, los investigadores creían que la Luna -dominada por material teiano- y la Tierra -dominada por material gaiano- deberían tener composiciones distintas.

Sin embargo, las mediciones isotópicas de alta precisión han revelado que las composiciones de la Tierra y la Luna son notablemente similares, poniendo en entredicho la teoría convencional de la formación de la Luna.

Los investigadores concluyen que este hallazgo será clave para comprender el estado inicial de la Tierra e incluso la formación de planetas cercanos.

Observaciones previas del telescopio Hubble ya habían señalado que podría ser un exoplaneta de tipo Hycean, con potencial para poseer una atmósfera rica en hidrógeno y una superficie cubierta de océanos de agua.

K2-18 b orbita la fría estrella enana K2-18 en la constelación de Leo. Los exoplanetas como este, que tienen tamaños entre los de la Tierra y Neptuno, no se parecen a nada los de nuestro Sistema Solar.

Esta falta de planetas cercanos equivalentes hace que sean poco conocidos y la naturaleza de sus atmósferas es objeto de activo debate entre los astrónomos, indicó la Agencia Espacial Europea (ESA).

Además, la sugerencia de que pudiera ser un exoplaneta tipo Hycean es intrigante, ya que algunos astrónomos creen que estos mundos son entornos prometedores para buscar pruebas de vida.

“Nuestros hallazgos subrayan la importancia de considerar diversos entornos habitables en la búsqueda de vida en otros lugares», explicó Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge.

«Tradicionalmente, la búsqueda de vida en exoplanetas se ha centrado principalmente en planetas rocosos más pequeños, pero los mundos Hyceanos más grandes son mucho más propicios para las observaciones atmosféricas», agregó Madhusudhan, autor principal del estudio que ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters.

La abundancia de metano y dióxido de carbono, y la escasez de amoniaco, apoyan la hipótesis de que puede haber un océano bajo una atmósfera rica en hidrógeno de este lejano planeta.

Las primeras observaciones de Webb también permitieron detectar una molécula llamada dimetil sulfuro (DMS). La mayor parte del DMS presente en la atmósfera terrestre procede del fitoplancton marino.

La inferencia del DMS en K2-18 b es menos sólida y requiere una mayor validación, de ahí que las próximas observaciones de Webb permitirán confirmar si está presente en su atmósfera en niveles significativos, explicó Madhusudhan.

Aunque K2-18 b se encuentra en la zona habitable de su estrella y se sabe que alberga moléculas de carbono, esto no significa necesariamente que el planeta pueda albergar vida, reseñó la ESA.

El gran tamaño del planeta, con un radio 2,6 veces mayor que el de la Tierra, significa que su interior contiene probablemente un gran manto de hielo a alta presión, como Neptuno, pero con una atmósfera más fina rica en hidrógeno y una superficie oceánica.

Se prevé que los mundos Hycean tengan océanos de agua, pero es posible que el océano esté demasiado caliente para ser habitable o ser líquido.

Los resultados ahora expuestos son el resultado de dos observaciones de K2-18 b, por parte de James Webb, aunque hay otras en camino y el equipo quiere hacer un seguimiento para validar “aún más sus hallazgos” y proporcionará nuevos conocimientos sobre las condiciones ambientales del exploaneta.