Immagine gentilmente concessa da Joe Tucciarone
Una delle principali teorie su come si è formata la nostra Luna è la teoria dell'impattatore gigante, che propone un piccolo pianeta delle dimensioni di Marte colpito dalla Terra all'inizio della formazione del nostro sistema solare, espellendo grandi volumi di materiale riscaldato dagli strati esterni di entrambi gli oggetti. Questo formò un disco di materiale orbitante che alla fine si unì per formare la Luna. Fino ad ora non c'era modo di testare questa teoria. Ma un nuovo strumento che esamina da vicino gli isotopi di ferro potrebbe forse fornire informazioni sull'origine della luna e su come si sono formati la Terra e gli altri pianeti terrestri.
Il nuovo strumento, uno spettrometro di massa con sorgente al plasma, separa gli ioni (particelle cariche) in base alle loro masse e consente un attento esame degli isotopi di ferro. Osservando le leggere variazioni che il ferro mostra a livello subatomico può dire agli scienziati planetari di più sulla formazione della crosta di quanto si pensasse in precedenza, secondo Nicolas Dauphas dell'Università di Chicago, Fang-Zhen Teng dell'Università dell'Arkansas e Rosalind T. Helz di lo US Geological Survey che è stato coautore di un articolo che sarà pubblicato sulla rivista Scienza.
I loro risultati contraddicono l'opinione ampiamente diffusa secondo cui le variazioni isotopiche si verificano solo a temperature relativamente basse e solo in elementi più leggeri, come l'ossigeno. Ma Dauphas e i suoi associati sono stati in grado di misurare le variazioni isotopiche quando si verificano nel magma a temperature di 1.100 gradi Celsius (2.012 gradi Fahrenheit).
Precedenti studi sul basalto hanno riscontrato una separazione minima o nulla degli isotopi di ferro, ma quegli studi si sono concentrati sulla roccia nel suo insieme, piuttosto che sui suoi singoli minerali. "Abbiamo analizzato non solo le rocce intere, ma i minerali separati", ha detto Teng. In particolare, hanno analizzato i cristalli di olivina.
All'interno dello strumento, gli ioni si formano in un plasma di gas argon ad una temperatura di quasi 14.000 gradi Fahrenheit (8000 gradi Kelvin, più caldi della superficie del sole).
Lo strumento è stato testato sulla lava del cratere Kilauea Iki alle Hawaii.
Se applicato a una varietà di basalti terrestri ed extraterrestri, tra cui rocce lunari, meteoriti di Marte e asteroidi, il metodo potrebbe fornire prove più definitive per una teoria degli impattatori giganti e fornire indizi sulla formazione dei continenti terrestri, e potrebbe potenzialmente dirci più su come si sono formati altri corpi planetari.
"Il nostro lavoro apre entusiasmanti strade di ricerca", ha detto Dauphas. "Ora possiamo usare gli isotopi di ferro come impronte digitali di formazione e differenziazione del magma, che hanno avuto un ruolo nella formazione dei continenti."
Fonte di notizie originale: PhysOrg
