Vai al contenuto

Theia (pianeta ipotetico)

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Theia
Rappresentazione artistica della collisione tra due corpi planetari, simile alla collisione ipotizzata tra Theia e la proto-Terra.
Stella madreSole
ClassificazionePianeta ipotetico
Parametri orbitali
Semiasse maggiore1 au
Dati fisici
Massa
5,972×1023 - 2,6875×1024 kg
0,1 - 0,45 M⊕
Modifica dati su Wikidata · Manuale

Theia è un ipotetico antico pianeta del Sistema Solare primordiale che, secondo l'ipotesi dell'impatto gigante, si scontrò con la proto-Terra circa 4,5 miliardi di anni fa; parte del materiale espulso durante l'impatto si riaggregò successivamente formando la Luna.[1][2] Le simulazioni delle collisioni supportano l'idea che i due superplume (Large Low-Shear-Velocity Provinces, LLSVP) presenti nel mantello inferiore terrestre possano essere resti di Theia.[3][4]

Si ipotizza che Theia avesse dimensioni simili a quelle di Marte e che si sia probabilmente formata nei punti lagrangiani L4 o L5 dell'orbita terrestre,[5] sebbene alcune ipotesi suggeriscano, in modo dibattuto, che possa essersi formata nel Sistema Solare esterno, migrando successivamente nell'orbita terrestre, e che possa aver fornito gran parte dell'acqua presente sulla Terra.[6][7][8]

Nome

[modifica | modifica wikitesto]

Nella mitologia greca, Theia era una delle Titani, sorella e successivamente moglie di Iperione, nonché madre di Selene, la dea della Luna.[9] Questo mito richiama il ruolo teorico attribuito al pianeta Theia nella formazione della Luna.[10]

Orbita

[modifica | modifica wikitesto]
In una delle ipotesi, Theia si formò nel punto lagrangiano L4; successivamente entrò in un'orbita caotica, si avvicinò alla Terra e infine entrò in collisione con essa. Un "ciclo" dell'orbita ha una durata di un anno. La Terra è rappresentata come stazionaria (sistema di riferimento rotante).

Si ipotizza che Theia orbitasse nel sistema Terra-Sole in una configurazione corrispondente ai punti lagrangiani L4 o L5, dove avrebbe potuto mantenere una posizione relativamente stabile. Se così fosse stato, avrebbe potuto accrescersi fino a raggiungere dimensioni paragonabili a quelle di Marte. Successive perturbazioni gravitazionali, esercitate da Venere, potrebbero averla deviata su una traiettoria di collisione con la Terra primordiale.[11]

Studi successivi hanno esaminato anche altre possibili orbite nel Sistema Solare interno.[12][13][14] Questa ipotesi è supportata dall'analisi isotopica delle rocce lunari e terrestri.[15]

Dimensioni del pianeta

[modifica | modifica wikitesto]

Si ritiene comunemente che Theia avesse dimensioni paragonabili a quelle di Marte, con una massa pari a circa il 10% di quella della Terra attuale. Tuttavia, le sue dimensioni non sono certe: alcuni autori hanno ipotizzato che potesse essere stata più grande, con una massa pari a circa il 30% o addirittura al 40–45% di quella terrestre, risultando così quasi equivalente, per massa, alla proto-Terra.[16]

Collisione

[modifica | modifica wikitesto]
Una simulazione al supercomputer della formazione della Luna, realizzata dall'Ames Research Center della NASA.

Secondo l'ipotesi dell'impatto gigante, Theia orbitava attorno al Sole seguendo un'orbita molto simile a quella della proto-Terra, rimanendo nelle vicinanze di uno dei due punti lagrangiani più stabili del sistema Terra-Sole (L4 oppure L5).[11] Theia sarebbe stata infine allontanata da questa configurazione, probabilmente a causa dell'influenza gravitazionale di Giove, Venere o di entrambi, dando origine alla collisione con la Terra primordiale.[17]

Nella formulazione originaria dell'ipotesi si riteneva che Theia avesse colpito la Terra con un impatto radente,[18] espellendo numerosi frammenti sia della proto-Terra sia di Theia. Tali detriti avrebbero dato origine a un unico corpo destinato a diventare la Luna oppure a due lune che, successivamente, si sarebbero fuse formando l'attuale satellite naturale.[19][20] Secondo questa interpretazione, un impatto frontale avrebbe invece distrutto entrambi i pianeti, formando temporaneamente una seconda fascia di asteroidi tra le orbite di Venere e Marte.

Al contrario, prove pubblicate nel gennaio 2016 suggeriscono che l'impatto sia stato effettivamente frontale e che i resti di Theia siano oggi presenti sia sulla Terra sia sulla Luna.[21][22][23]

Le simulazioni indicano inoltre che, nello scenario classico dell'impatto gigante, in cui Theia era sensibilmente più piccola della proto-Terra, essa avrebbe contribuito a circa il 70–90% della massa complessiva della Luna.[24]

Ipotesi

[modifica | modifica wikitesto]
Lo stesso argomento in dettaglio: Formazione della Luna.

Fin dagli inizi dell'astronomia moderna sono state proposte almeno quattro ipotesi sull'origine della Luna:

  • Un unico corpo si sarebbe diviso dando origine alla Terra e alla Luna;
  • La Luna sarebbe stata catturata dalla gravità terrestre (come è avvenuto per molti dei piccoli satelliti dei pianeti esterni);
  • Lo scenario dell'impatto con Theia descritto in precedenza.

I campioni di rocce lunari riportati sulla Terra dagli astronauti delle missioni Apollo si sono rivelati molto simili, per composizione, alla crosta terrestre; ciò suggerisce che siano stati strappati dalla Terra nel corso di un violento evento d'impatto.[21][25][26]

È inoltre possibile che i grandi superplume individuati in profondità nel mantello terrestre siano frammenti di Theia.[27][28] Nel 2023, simulazioni al computer hanno ulteriormente rafforzato questa ipotesi.[29][4]

Composizione

[modifica | modifica wikitesto]

La composizione di Theia e il grado di differenza rispetto alla Terra sono ancora oggetto di dibattito.[30] È considerato improbabile che Theia possedesse una composizione isotopica esattamente identica a quella della proto-Terra. Uno dei principali vincoli è rappresentato dal fatto che numerosi rapporti isotopici misurati nelle rocce lunari risultano pressoché identici a quelli delle rocce terrestri. Ciò implica che i due corpi siano stati ampiamente omogeneizzati durante la collisione oppure che la composizione isotopica di Theia fosse molto simile a quella terrestre.

Tuttavia, uno studio pubblicato nel 2020 ha mostrato che le rocce lunari presentano una variabilità nella composizione isotopica dell'ossigeno maggiore di quanto ritenuto in precedenza. Alcuni campioni differiscono maggiormente da quelli terrestri e i valori più divergenti, probabilmente provenienti dagli strati più profondi del mantello lunare, potrebbero rappresentare una traccia più fedele della composizione originaria di Theia. Questo risultato suggerisce inoltre che Theia possa essersi formata a una distanza dal Sole superiore rispetto alla Terra.[24]

Note

[modifica | modifica wikitesto]
Theia article Narration.mp3 (info file)
  1. ↑ Stuart Wolpert, UCLA Study Shows the Moon is Older Than Previously Thought, su scitechdaily.com, UCLA, 12 gennaio 2017. URL consultato il 23 marzo 2022 (archiviato dall'url originale il 22 maggio 2022).
  2. ↑ Yidir K., The Theia Hypothesis: New Evidence Emerges that Earth and Moon Were Once the Same, su dailygalaxy.com, 5 luglio 2007. URL consultato il 13 novembre 2013 (archiviato dall'url originale il 19 giugno 2017).
  3. ↑ Ian Sample, Blobs near Earth's core are remnants of collision with another planet, study says, in The Guardian, 1° novembre 2023.
  4. 1 2 Kenneth Chang, A 'Big Whack' Formed the Moon and Left Traces Deep in Earth, a Study Suggests - Two enormous blobs deep inside Earth could be remnants of the birth of the moon., in The New York Times, 1° novembre 2023. URL consultato il 2 novembre 2023.
  5. ↑ Edward Belbruno e J. Richard III Gott, Where Did The Moon Come From?, in The Astronomical Journal, vol. 129, n. 3, IOP Publishing, American Astronomical Society, marzo 2005, pp. 1724–1745, Bibcode:2005AJ....129.1724B, DOI:10.1086/427539. URL consultato il 10 agosto 2025.
  6. ↑ M.M.M. Meier, A. Reufer e R. Wieler, On the origin and composition of Theia: Constraints from new models of the Giant Impact, in Icarus, vol. 242, novembre 2014, pp. 316–328, Bibcode:2014Icar..242..316M, DOI:10.1016/j.icarus.2014.08.003, ISSN 0019-1035 (WC · ACNP).
  7. ↑ No collision, no life: Earth probably needed supplies from space, University of Bern, 28 agosto 2025. URL consultato il 29 settembre 2025 (archiviato dall'url originale il 1º ottobre 2025).
  8. ↑ Pascal M. Kruttasch e Klaus Mezger, Time of proto-Earth reservoir formation and volatile element depletion from 53 Mn- 53 Cr chronometry, in Science Advances, vol. 11, n. 31, 1° agosto 2025, Bibcode:2025SciA...11.1280K, DOI:10.1126/sciadv.adw1280, PMID 40749068.
  9. ↑ Paul Murdin, Rock Legends: The Asteroids and Their Discoverers, in Popular Astronomy, Cham, Springer International, 2016, p. 178, DOI:10.1007/978-3-319-31836-3, ISBN 978-3-319-31836-3.
  10. ↑ Selene, in Online Etymology Dictionary. URL consultato il 19 marzo 2018 (archiviato dall'url originale il 20 marzo 2018).
  11. 1 2 STEREO Hunts for Remains of an Ancient Planet near Earth, su science1.nasa.gov, NASA, 9 aprile 2009. URL consultato il 13 novembre 2013 (archiviato dall'url originale il 13 novembre 2013).
  12. ↑ R. Dvorak, B. Loibnegger e T. I. Maindl, Possible origin of Theia, the Moon-forming impactor with Earth, in Astronomische Nachrichten, vol. 338, n. 4, 2017, pp. 366–374, Bibcode:2017AN....338..366D, DOI:10.1002/asna.201613209, ISSN 0004-6337 (WC · ACNP).
  13. ↑ Duarte Branco, Pedro Machado e Sean N. Raymond, Dynamical origin of Theia, the last giant impactor on Earth, in Icarus, vol. 441, Elsevier BV, 2025, Bibcode:2025Icar..44116724B, DOI:10.1016/j.icarus.2025.116724, ISSN 0019-1035 (WC · ACNP).
  14. ↑ Billy Quarles e Jack J. Lissauer, Dynamical evolution of the Earth–Moon progenitors – Whence Theia?, in Icarus, vol. 248, 2015, pp. 318–339, Bibcode:2015Icar..248..318Q, DOI:10.1016/j.icarus.2014.10.044.
  15. ↑ Timo Hopp, Nicolas Dauphas e Maud Boyet, The Moon-forming impactor Theia originated from the inner Solar System, in Science, vol. 390, n. 6775, 20 novembre 2025, pp. 819–825, DOI:10.1126/science.ado0623, PMID 41264717.
  16. ↑ Steven J. Desch e Katharine L. Robinson, A unified model for hydrogen in the Earth and Moon: No one expects the Theia contribution, in Geochemistry, vol. 79, n. 4, dicembre 2019, Bibcode:2019ChEG...79l5546D, DOI:10.1016/j.chemer.2019.125546.
  17. ↑ (EN) Anders Johansen, Thomas Ronnet e Martin Bizzarro, A pebble accretion model for the formation of the terrestrial planets in the Solar System, in Science Advances, vol. 7, n. 8, 19 febbraio 2021, Bibcode:2021SciA....7..444J, DOI:10.1126/sciadv.abc0444, ISSN 2375-2548 (WC · ACNP), PMID 33597233.
  18. ↑ Andreas Reufer, Matthias M.M. Meier e Willy Benz, A hit-and-run giant impact scenario, in Icarus, vol. 221, n. 1, settembre 2012, pp. 296–299, Bibcode:2012Icar..221..296R, DOI:10.1016/j.icarus.2012.07.021.
  19. ↑ M. Jutzi e E. Asphaug, Forming the lunar farside highlands by accretion of a companion moon, in Nature, vol. 476, n. 7358, agosto 2011, pp. 69–72, Bibcode:2011Natur.476...69J, DOI:10.1038/nature10289, ISSN 0028-0836 (WC · ACNP), PMID 21814278.
  20. ↑ Jesse Emspak, FACEOFF! The Moon's oddly different sides, in Astronomy, agosto 2014, pp. 44–49, ISSN 0091-6358 (WC · ACNP).
  21. 1 2 Trevor Nace, New Evidence For 4.5 Billion Year Old Impact Formed Our Moon, su Forbes, 30 gennaio 2016. URL consultato il 30 gennaio 2016 (archiviato dall'url originale l'8 maggio 2020).
  22. ↑ Edward D. Young, Issaku E. Kohl e Paul H. Warren, Oxygen isotopic evidence for vigorous mixing during the Moon-forming giant impact, in Science, vol. 351, n. 6272, 29 gennaio 2016, pp. 493–496, Bibcode:2016Sci...351..493Y, DOI:10.1126/science.aad0525, ISSN 0036-8075 (WC · ACNP), PMID 26823426.
  23. ↑ Stuart Wolpert, Moon was produced by a head-on collision between Earth and a forming planet, su UCLA newsroom, UCLA, 28 gennaio 2016. URL consultato il 29 gennaio 2016 (archiviato dall'url originale il 24 novembre 2019).
  24. 1 2 Erick J. Cano, Zachary D. Sharp e Charles K. Shearer, Distinct oxygen isotope compositions of the Earth and Moon, in Nature Geoscience, vol. 13, n. 4, aprile 2020, pp. 270–274, Bibcode:2020NatGe..13..270C, DOI:10.1038/s41561-020-0550-0, ISSN 1752-0894 (WC · ACNP).
  25. ↑ Daniel Herwartz, Andreas Pack e Bjarne Friedrichs, Identification of the giant impactor Theia in lunar rocks, in Science, vol. 344, n. 6188, 6 giugno 2014, pp. 1146–1150, Bibcode:2014Sci...344.1146H, DOI:10.1126/science.1251117, ISSN 0036-8075 (WC · ACNP), PMID 24904162.
  26. ↑ M.M.M. Meier, A. Reufer e R. Wieler, On the origin and composition of Theia: Constraints from new models of the Giant Impact, in Icarus, vol. 242, novembre 2014, pp. 316–328, Bibcode:2014Icar..242..316M, DOI:10.1016/j.icarus.2014.08.003.
  27. ↑ Qian Yuan, Mingming Li, Steven J. Desch e Byeongkwan Ko, Giant impact origin for the large low shear velocity provinces (PDF), 52nd Lunar and Planetary Science Conference, 2021, Bibcode:2021LPI....52.1980Y. URL consultato il 27 marzo 2021 (archiviato dall'url originale il 24 marzo 2021).
  28. ↑ Zaria Gorvett, Why are there continent-sized 'blobs' in the deep Earth?, su BBC Future, 12 maggio 2022. URL consultato il 26 aprile 2023 (archiviato dall'url originale il 21 maggio 2022).
  29. ↑ Qian Yuan, Mingming Li e Steven J. Desch, Moon-forming impactor as a source of Earth's basal mantle anomalies, in Nature, vol. 623, n. 7985, 2 novembre 2023, pp. 95–99, Bibcode:2023Natur.623...95Y, DOI:10.1038/s41586-023-06589-1, ISSN 0028-0836 (WC · ACNP), PMID 37914947. URL consultato il 2 November 2023.
  30. ↑ Daniele L. Pinti, Theia, collana Encyclopedia of Astrobiology, Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg, 2023, pp. 3021–3022, DOI:10.1007/978-3-662-65093-6_1578, ISBN 978-3-662-65092-9.
  Portale Scienze della Terra
Estratto da "https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Theia_(pianeta_ipotetico)&oldid=152118997"