E SE LA LUNA FOSSE MAGMA TERRESTRE RAFFREDDATO?


Nature Geoscience, 29 Aprile

FOTO: GETTY

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Un recente studio ipotizza che la Luna si sia formata dopo che una roccia di enormi dimensioni ha colpito la Terra appena nata e ancora coperta di magma incandescente. Gli scienziati hanno stabilito da tempo che il nostro pianeta si sarebbe formato circa 4,5 miliardi di anni fa, suggerendo che la Luna sia “sorta” poco dopo, quale risultato della collisione di due proto-pianeti o mondi embrionali. Uno di questi era la Terra appena nata e l’altro una roccia di dimensioni simili a Marte, chiamata Theia dal nome della madre della Luna nel mito greco. Questa “Ipotesi dell’Impatto Gigante” spiega molti dettagli sulla Terra e sulla Luna, come le diverse proporzioni e le velocità di rotazione dei due corpi. Tuttavia, si limita a trovare risposte solo per le caratteristiche meccaniche del sistema Luna-Terra e non per quelle chimiche. L’impatto obliquo non spiega la somiglianza nelle loro composizioni isotopiche. La maggior parte dei corpi nel sistema solare hanno, infatti, una precisa firma chimica, dettata dagli isotopi degli elementi che li compongono, che hanno un diverso numero di neutroni, e i campioni di roccia della Luna mostrano che la sua composizione è incredibilmente più simile alla Terra di quanto potremmo predire. 

Per aiutare a risolvere questo mistero, gli scienziati hanno proposto diversi modelli di formazione lunare, suggerendo che si è trattato di un impatto così violento da vaporizzare gran parte della Terra primordiale, di modo che la Luna sarebbe emersa da una massa a forma di ciambella risultante dallo stesso impatto per sinestesia, e che la collisione abbia coinvolto una proto-Terra a rotazione rapida. "Entrambi gli scenari sottolineano condizioni d’impatto eccezionali, ma occorre un terzo elemento che non è stato considerato", spiega Natsuki Hosono, ricercatore presso l’Agenzia del Giappone per la Scienza e la Tecnologia Marina e Terrestre di Yokohama. Per risolvere l'enigma e rispettare il vincolo del momento angolare, la squadra di Hosono suggerisce che una grande porzione di materiale proveniente dalla Terra, parzialmente fusa al momento dell’impatto gigante, possa aver raggiunto l’orbita per aiutare a formare la Luna. “La teoria dell’impatto tra un pianeta solido gigante e una proto-Terra semiliquida, ricoperta da un oceano di magma, consente le simulazioni di collisione idrodinamiche di particelle livellate indipendenti dalla densità, basandosi su un’equazione di stato appropriata per silicati fusi”, si legge nella ricerca. Questi calcoli dimostrano che, a causa della grande differenza nel riscaldamento degli shock tra i silicati e i solidi (rocce), una frazione sostanziale del materiale espulso, che avrebbe formato la Luna, deriverebbe dallo stesso oceano di magma terrestre, anche nel caso di una collisione molto obliqua. Per dimostrarlo i ricercatori hanno sviluppato modelli computerizzati che simulano la Terra ricoperta da un oceano di magma, prendendo spunto dai modelli di formazione del nostro pianeta, fino ad ora proposti. 

Successivamente, hanno analizzato cosa sarebbe accaduto se una roccia di dimensioni pari a quella di Marte, circa un decimo della massa terrestre, avesse colpito il proto-pianeta semi fuso. Gli scienziati hanno scoperto che anche un solo impatto con Thia avrebbe potuto far schizzare il 70 per cento dei detriti che formano la Luna dall’oceano magmatico della Terra. Il che spiegherebbe le somiglianze compositive tra la Luna e la Terra e il legame tra i loro tassi di rotazione. “Il lavoro precedente sulla formazione lunare fondamentalmente ignorava l’effetto dell’oceano di magma - ha precisato Hosono - tuttavia suggeriva che per formare la Luna l’impatto doveva prima di tutto generare una quantità di detriti pari a circa tre o quattro volte la sua massa. Dati che ci portano a considerare una massa più grande per Theia e un fattore nella rotazione della proto-Terra diverso. Creeremo nuovi modelli per valutare se questi parametri possono corrispondere al numero di detriti sufficienti a formare una Luna delle giuste dimensioni”, ha precisato Hoson, spiegando che lo studio proposto dal suo team riconcilia le somiglianze e le differenze compositive tra la Luna e la Terra e soddisfa il vincolo del momento angolare.