I risultati di un nuovo studio della NASA sulle rocce lunari forniscono ulteriori prove della teoria secondo cui la Luna si sia formata dopo lo scontro tra il planetesimo Theia e la Terra miliardi di anni fa

Quando vediamo la Luna nel cielo notturno, sembra che sia sempre stata lì. Ma come si è formata la Luna? I risultati di un nuovo studio della NASA sulle rocce lunari forniscono ulteriori prove della teoria secondo cui la Luna si sia formata dopo lo scontro tra il planetesimo Theia e la Terra miliardi di anni fa (la teoria dell’impatto gigante).

C’è un’enorme differenza tra la moderna composizione degli elementi della Terra e della Luna e volevamo sapere perché“, ha detto lo scienziato planetario della NASA Justin Simon. “Ora, sappiamo che la Luna era molto diversa dall’inizio, e probabilmente è a causa della teoria dell’impatto .” Simon e il collega Tony Gargano hanno condotto la ricerca e recentemente hanno pubblicato i risultati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

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

L’impatto gigante

Gli scienziati hanno proposto molte teorie su come si sia formata la Luna. Una delle principali è quella dell’impatto tra Terra e Theia. Si ipotizza che quando la Terra era un pianeta giovane e stava iniziando a formarsi, fu colpita da un altro pianeta emergente chiamato Theia, situato nelle vicinanze. La collisione fece sì che entrambi i pianeti si separassero temporaneamente in globi di gas, magma ed elementi chimici prima di riformarsi nei corpi che oggi sappiamo essere la Terra e la Luna. La ricerca di Simon e Gargano aggiunge un supporto che conferma ulteriormente questa teoria.

Crateri
Crateri lunari

Rocce lunari decisive

Simon, Gargano e il loro gruppo di ricerca hanno trovato prove per la teoria dell’impatto quando stavano conducendo uno studio per comprendere le differenze significative nella composizione chimica tra la Terra e le rocce lunari. I campioni lunari provenivano da rocce raccolte 50 anni fa dalle missioni Apollo. I ricercatori si sono concentrati sull’analisi della quantità e dei tipi di cloro presenti nelle rocce. Hanno scelto il cloro perché è un elemento volatile, il che significa che vaporizza a temperature relativamente basse e il monitoraggio è utile per comprendere la formazione planetaria. Il cloro esiste in due forme abbondanti e stabili: leggero e pesante. I termini pesante e leggero sono usati per descrivere sostanze chimiche che hanno variazioni nella loro struttura atomica, chiamate anche isotopi.

Struttura interna
Struttura interna della Luna. Credit: Kelvinsong

Quello che hanno scoperto è che le rocce della Luna contengono una maggiore concentrazione di cloro pesante, mentre le rocce della Terra sono più ricche di cloro leggero. Il cloro pesante ha la tendenza a resistere al cambiamento e a rimanere fermo, ma il cloro leggero è più reattivo alle forze. Nella teoria dell’impatto, sia la Terra che la Luna contenevano inizialmente una miscela di cloro pesante e leggero. Ma, quando i pianeti si sono riuniti, la Terra più grande ha dominato i processi di dispiegamento e ha attirato su di sé il cloro più leggero e facilmente vaporizzato, lasciando la Luna priva di cloro leggero e altri elementi volatili. Secondo le misurazioni effettuate dagli scienziati, questo è esattamente ciò che sembra essere successo.

Luna
Luna. Credit: LRO

Come una sorta di controllo incrociato, Simon e Gargano hanno analizzato i campioni di rocce per le differenze in altri elementi che fanno parte della stessa famiglia di sostanze chimiche del cloro, chiamati alogeni. Hanno visto che questa famiglia di elementi volatili era andata perduta dalla Luna. Non hanno rilevato uno schema di differenze tra le sostanze chimiche alogene che potrebbero essere causate da qualcosa accaduto in un secondo momento tra la Terra e la Luna. Ciò significa che la composizione di cloro più leggera della Luna e le relative abbondanze di alogeni devono essere state impostate all’inizio. “La perdita di cloro dalla Luna probabilmente è avvenuta durante un evento ad alta energia e calore, il che supporta la teoria dell’impatto“, ha detto Gargano.

L'impatto
Rappresentazione artistica della formazione della Luna grazie a Theia. Credit: Ron Miller
Nuove misurazioni hanno condotto a questo risultato

Gargano ha lavorato a stretto contatto con Simon, che è un esperto di chimica planetaria e utilizza dispositivi chiamati spettrometri di massa per determinare la composizione di sostanze cosmiche, come asteroidi e rocce lunari. Simon e il suo team hanno sviluppato i complessi approcci tecnici necessari allo studio per ottenere le misurazioni alogene più accurate dai campioni di roccia. “Molti studi precedenti sulla luna hanno esaminato il cloro all’interno di un minerale specifico, chiamato apatite, ma abbiamo sviluppato un modo per misurare il cloro in tutta la roccia, che ci fornisce una storia più completa“, ha detto Simon.

La formazione della Luna

LA FORMAZIONE DELLA LUNAA scuola di astronomia con Daniele Gasparri Photography, terzo episodioUna delle catastrofi più grandi del sistema solare, ha rischiato di spazzare vis per sempre uno dei pianeti per noi più importanti: la Terra. Ma da quell’immane catastrofe è nata la Luna, la custode della nostra stessa esistenza.

Geplaatst door Passione Astronomia op Vrijdag 18 september 2020
La formazione della Luna spiegata da Daniele Gasparri https://www.astroatacama.com/

Per approfondire, Theia ed il frontale con la Terra:

Riferimenti:

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