La Luna potrebbe aver schermato la Terra primordiale dal Sole, proteggendo la nostra atmosfera. La scoperta in un nuovo studio

Circa 4,5 miliardi di anni fa, Theia, un oggetto delle dimensioni di Marte, si schiantò contro il nostro pianeta primordiale mandando pezzi nello spazio e riscaldando la Terra fino a migliaia di gradi. Poi, circa 4 miliardi di anni fa, il Sistema Solare attraversò un periodo chiamato Late Heavy Bombardment, in cui gli asteroidi colpivano i pianeti terrestri del Sistema Solare interno. La Terra rimase calda e con la sua superficie fusa. Nel frattempo, il Sole, sebbene molto più debole e più freddo di oggi, sferzava lo spazio con violenti e potenti bagliori e un vento solare molto intenso. In queste condizioni, è stato prodigioso che la Terra sia riuscita a trattenere abbastanza della sua atmosfera per evolversi in un mondo ospitale alla vita.

Terra, Luna
La Terra vista dalla Luna. Credit: NASA

Il ruolo di Theia

Potremmo, infatti, ringraziare Theia (almeno in parte). Quei pezzi di Terra che si staccarono andarono a formare la Luna. E una nuova ricerca mostra che il campo magnetico della Luna avrebbe protetto la Terra dal Sole. “La Luna sembra aver presentato una barriera protettiva sostanziale contro il vento solare per la Terra, che era fondamentale per la capacità della Terra di mantenere la sua atmosfera durante questo periodo“, ha detto il fisico Jim Green, Chief Scientist della NASA e autore principale dello studio. Pensavamo che la Luna fosse un pezzo di roccia senza vita. Ora non ha un campo magnetico, quindi si pensava che non ne avesse mai avuto uno.

La Terra e Theia
Rappresentazione artistica dell’impatto tra la Terra ed il planetesimo Theia. Credit: NASA

Ma quando abbiamo inviato gli astronauti lassù negli anni ’60 e ’70 con le missioni Apollo, le rocce riportate hanno mostrato prove di magnetismo: la prova che la Luna una volta aveva un campo magnetico molto simile a quello della Terra.

Il campo magnetico terrestre

Il campo magnetico terrestre è il risultato di una dinamo: un fluido rotante, convettivo e conduttore elettrico che converte l’energia cinetica in energia magnetica, facendo girare un campo magnetico nello spazio attorno al pianeta. Quel fluido è il nucleo di ferro fuso della Terra. All’inizio della sua formazione, numerose prove suggeriscono che la Luna era anche abbastanza calda da avere un nucleo di ferro fuso. Gli scienziati ritengono che sia stata in grado di mantenere un campo magnetico fino a circa 1-2 miliardi di anni fa, quando si è raffreddata al punto che il nucleo di ferro si è solidificato. “È come cuocere una torta e tirarla fuori dal forno“, ha detto Green. “Più grande è la massa, più tempo ci vuole per raffredarsi“.

Campo Magnetico
Illustrazione artistica del campo magnetico terrestre

La relazione Terra-Luna in quei primi giorni era molto più stretta di com’è oggi. Circa 4 miliardi di anni fa, la Luna era a soli 130.000 chilometri di distanza, circa un terzo della sua attuale distanza di 384.400 chilometri. Allora la Terra girava più velocemente: una giornata durava solo cinque ore. Mentre la rotazione del pianeta, ad oggi, rallenta, la Luna si allontana a una velocità di circa 3,82 centimetri all’anno.

Le simulazioni

Green e il suo team volevano sapere come il campo magnetico della Luna avrebbe interagito con quello della Terra. Quindi, hanno progettato un modello al computer per simularlo. Hanno scoperto che i campi magnetici dei due corpi sarebbero stati collegati tramite i poli. Questo campo magnetico combinato avrebbe schermato la Terra per evitare che la sua atmosfera fosse “spogliata” dal vento solare. È interessante notare che potrebbe esserci stato anche uno scambio di atmosfera. Prove scoperte di recente suggeriscono che la Luna avesse un’atmosfera propria circa 3,5 miliardi di anni fa a causata dell’attività vulcanica. Ma l’azoto trovato nella regolite lunare ha lasciato perplessi gli scienziati poiché deve essere stato “tirato via” dall’esterno.

L’atmosfera terrestre
Uno scambio di gas

Le simulazioni del team suggeriscono che la Terra e la Luna potrebbero aver scambiato i gas atmosferici, offrendo una soluzione al mistero dell’azoto lunare. Queste simulazioni indicano che i due campi magnetici sono rimasti uniti fino a circa 3,5 milioni di anni fa. Il team spera che i nuovi campioni delle future missioni lunari forniscano maggiori informazioni. Di particolare interesse sono le regioni in ombra permanente ai poli lunari. Possono aver trattenuto ossigeno e azoto dell’atmosfera terrestre. “Comprendere la storia del campo magnetico lunare ci aiuta a capire non solo le possibili prime atmosfere, ma anche come si è evoluto l’interno lunare“, ha detto l’astronomo e vice capo scienziato della NASA David Draper.

Riferimenti:

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