Moon, credits: wallpapercave.com
Sulla nascita della Luna sono state formulate ipotesi e teorie, con tanto di studi dimostrativi. L’ipotesi dell’impatto avvenuto fra la Terra e un altro corpo celeste sembra il più accreditato: ma in che modo è nata la Luna e cos’ha in comune con il nostro pianeta? Uno studio, a cura di Kun Wang e Stein B. Jacobsen, pubblicato sulla rivista Nature risponde alla fatidica domanda. Nella pubblicazione, intitolata “Potassium isotopic evidence for a high-energy giant impact origin of the Moon“, i due ricercatori hanno proposto un modello più preciso, sullo sfondo di due scenari plausibili.
La ricerca si fonda sulla datazione isotopica dei campioni di roccia lunare portati sulla Terra dagli astronauti: i geochimici infatti hanno sviluppato una particolare tecnica che permette di analizzare proprio gli isotopi di potassio nelle rocce lunari e terrestri con una precisione 10 volte maggiore di quanto si potesse ottenere in passato. Con questa tecnica i ricercatori hanno potuto identificare meglio le differenze tra il nostro pianeta e il suo satellite.
I due modelli di formazione
Primo modello: un impatto non molto violento ha portato alla creazione di un’atmosfera di silicato intorno alla proto-Terra e alla Luna.
Secondo modello: un impatto estremamente violento ha vaporizzato la maggior parte della proto-Terra, formando un enorme disco di fluidi la cui cristallizzazione ha poi portato alla formazione della Luna.
«I nostri risultati forniscono la prova concreta che l’impatto abbia realmente e in gran parte vaporizzato la Terra» – ha dichiarato Kun Wang.
I due ricercatori, per la prima volta, hanno provato a verificare se la Luna non sia, in realtà, più simile alla Terra che all’oggetto impattatore che ha dato il via alla sua formazione. Gli scienziati ci sono arrivati prendendo in considerazione un modello del 2007 che, all’ipotesi dell’impatto la creazione attorno alla Terra, ha aggiunto un’atmosfera composta da vapore di silicato che avrebbe permesso lo scambio di materiale tra la Terra e il disco attorno al protopianeta: una volta condensato avrebbe dato origine alla nostra Luna.
Questo modello è in grado di spiegare perché la Luna e la Terra presentino abbondanze identiche dei tre isotopi stabili dell’ossigeno che troviamo sul nostro pianeta: dopo il violento impatto il mantello della Terra era un insieme di fluidi supercritici, cioè senza legami liquido/gas: “un particolare materiale che passa attraverso oggetti solidi come il gas, ma che allo stesso tempo dissolve altri materiali come un liquido” – spiega Eleonora Ferroni in un comunicato dell’INAF.
Illustrazione di Kun Wang pubblicata da INAF:
Il potassio ha tre isotopi stabili, solo due dei quali sono talmente abbondanti da permetterne l’analisi isotopica. Gli autori dello studio, Wang e Jacobsen, hanno esaminato sette campioni di rocce lunari, riportati sulla Terra durante diverse missioni sulla Luna: i campioni lunari sono stati confrontati con otto campioni di roccia terrestre (in rappresentanza del mantello del nostro pianeta). Le rocce lunari contengono per circa 0,4 parti su mille l’isotopo più pesante del potassio, cioè il potassio-41. L’unico processo in grado di separare gli isotopi di potassio in questo modo è la condensazione incompleta del potassio nel fase di vaporizzazione. I due ricercatori sostengono anche che la condensazione della Luna è avvenuta a una pressione superiore a 10 bar, vale a dire 10 volte la pressione atmosferica a livello del mare sulla Terra. Con questa scoperta gli esperti ritengono più convincente il secondo scenario: vale a dire che il materiale proveniente dal mantello terrestre potrebbe essere stato trasferito nello spazio per formare la Luna.
