Secondo l'ipotesi dell'impatto gigante, il sistema Terra-Luna è stato creato all'incirca 4,5 miliardi di anni fa quando un oggetto delle dimensioni di Marte si scontrò con la Terra. Questo impatto portò al rilascio di enormi quantità di materiale che alla fine si unirono per formare la Terra e la Luna. Nel tempo, la Luna emigrò gradualmente dalla Terra e assunse la sua orbita attuale.
Da allora, ci sono stati scambi regolari tra la Terra e la Luna a causa di impatti sulla loro superficie. Secondo un recente studio, un impatto verificatosi durante l'Eone Hadean (circa 4 miliardi di anni fa) potrebbe essere stato responsabile dell'invio del più antico campione di roccia terrestre sulla Luna, dove è stato recuperato dal Apollo 14 astronauti.
Lo studio, che è apparso di recente sulla rivista Lettere della scienza terrestre e planetaria, era guidato da Jeremy Bellucci del Museo svedese di storia naturale e comprendeva membri del Lunar and Planetary Institute (LPI), diverse università e il Center for Lunar Science and Exploration (CLSE), che fa parte del NASA Solar System Exploration Research Istituto virtuale.
Questa scoperta è stata resa possibile grazie a una nuova tecnica sviluppata dal team di studio per localizzare frammenti di impatto nella regolite lunare. Lo sviluppo di questa tecnica ha spinto il Dr. David A. Kring - il principale investigatore del CLSE e uno scienziato della USRA (University Space Research Association) presso l'LPI - a sfidarli a localizzare un pezzo di Terra sulla Luna.
L'indagine risultante li ha portati a trovare un frammento di roccia da 2 g (0,07 oz) composto da quarzo, feldspato e zircone. Rocce di questo tipo si trovano comunemente sulla Terra, ma sono molto insolite sulla Luna. Inoltre, un'analisi chimica ha rivelato che la roccia si cristallizzava in un sistema ossidato e a temperature coerenti con la Terra durante l'egeo; piuttosto che la Luna, che all'epoca stava vivendo temperature più elevate.
Come ha indicato il Dr. Kring in un recente comunicato stampa LPI:
"È una scoperta straordinaria che aiuta a dipingere un quadro migliore della Terra primordiale e del bombardamento che ha modificato il nostro pianeta durante l'alba della vita."
Sulla base della loro analisi, il team ha concluso che la roccia si è formata nell'Eone Hadean ed è stata lanciata dalla Terra quando un grande asteroide o una cometa ha colpito la superficie. Questo impatto avrebbe gettato materiale nello spazio in cui si è scontrato con la superficie della Luna, che all'epoca era tre volte più vicina alla Terra. Alla fine, questo materiale roccioso si mescolò con regolite lunare per formare un singolo campione.
Il team è anche in grado di imparare molto sulla storia del rock campione dalla loro analisi. Per uno, hanno concluso che la roccia si è cristallizzata a una profondità di circa 20 km (12,4 mi) sotto la superficie terrestre tra 4,0. e 4,1 miliardi di anni fa, ed è stato poi scavato da uno o più eventi di grande impatto che lo hanno inviato nello spazio cis-lunare.
Ciò è coerente con le precedenti ricerche condotte dal team che hanno mostrato come gli impatti durante questo periodo - ovvero il Late Heavy Bombardment (che ha avuto luogo all'incirca da 4,1 a 3,8 miliardi di anni fa) - hanno prodotto crateri con un diametro di migliaia di km, più che sufficienti per espellere materiale da una profondità di 20 km (12,4 mi) nello spazio.
Hanno inoltre determinato che diversi altri eventi di impatto lo hanno colpito una volta che ha raggiunto la superficie lunare. Uno di questi ha causato la fusione parziale del campione circa 3,9 miliardi di anni fa e avrebbe potuto seppellirlo sotto la superficie. Dopo quel periodo, la Luna fu soggetta a impatti più piccoli e meno frequenti e le diede la superficie marcata che ha oggi.
L'evento di impatto finale che ha interessato questo campione si è verificato circa 26 milioni di anni fa, durante il periodo Paleogene sulla Terra. Questo impatto ha prodotto il cratere a cono di 340 m di diametro (1082 piedi) e ha scavato la roccia campione sulla superficie lunare. Questo cratere era il luogo di sbarco del Apollo 14 missione nel 1971, dove gli astronauti della missione ottennero campioni di roccia da riportare sulla Terra per lo studio (che includeva la roccia terrestre).
Il team di ricerca riconosce che è possibile che il campione si sia cristallizzato sulla Luna. Tuttavia, ciò richiederebbe condizioni che devono ancora essere osservate in tutti i campioni lunari ottenuti finora. Ad esempio, il campione avrebbe dovuto cristallizzarsi molto in profondità all'interno del mantello lunare. Inoltre, si ritiene che la composizione della Luna a quelle profondità sia molto diversa da quella osservata nella roccia campione.
Di conseguenza, la spiegazione più semplice è che questa è una roccia terrestre che si è conclusa sulla Luna, una scoperta che probabilmente genererà alcune controversie. Ciò è inevitabile poiché si tratta del primo campione Hadean del suo genere che è stato trovato, e anche il sito della sua scoperta potrebbe aggiungere al fattore incredulità.
Tuttavia, Kring anticipa che saranno trovati più campioni, poiché è probabile che le rocce Hadean abbiano riempito la superficie lunare durante il bombardamento tardivo pesante. Forse quando le missioni con equipaggio iniziano a viaggiare sulla Luna nel prossimo decennio, si imbatteranno in più dei più antichi campioni di rocce terrestri.
La ricerca è stata resa possibile grazie al supporto fornito dal Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI) della NASA nell'ambito di una joint venture tra la LPI e il Johnson Space Center della NASA.
