La teoria più completa e ampiamente diffusa di come si è formata la Luna si chiama "ipotesi di impatto gigante". Tale ipotesi mostra che circa 150 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare, un pianeta grosso modo di Marte chiamato Theia si scontrò con la Terra. Sebbene la cronologia sia oggetto di accesi dibattiti nella comunità scientifica, sappiamo che questa collisione ha sciolto Teia e parte della Terra e quella roccia fusa orbita attorno alla Terra fino a quando non si è coalizzata nella Luna.
Ma ora un nuovo studio, sebbene non contraddice l'ipotesi dell'impatto gigante, sta suggerendo una linea temporale diversa e una Luna più vecchia.
Una nuova ricerca condotta dagli scienziati dell'Istituto di geologia e mineralogia dell'Università di Colonia suggerisce che la Luna è più antica di quanto affermi le ipotesi di impatto gigante. La loro ricerca si basa su analisi chimiche di campioni lunari di Apollo e mostra che la Luna si è formata solo 50 milioni di anni dopo il Sistema solare, anziché 150 milioni di anni. Questo invecchia la Luna di 100 milioni di anni.
Questo è un lavoro importante perché capire l'età della Luna ci aiuta a capire l'età della Terra. E questo tipo di studio può essere fatto solo con le rocce lunari perché sono in gran parte invariate dal momento della formazione. Le rocce terrene sono state sottoposte a processi geologici per miliardi di anni e non forniscono lo stesso tipo di record incontaminato di formazione delle rocce lunari.
"La Luna offre quindi un'opportunità unica per studiare l'evoluzione planetaria."
Dr. Peter Sprung, Coautore, Università di Colonia
Lo studio si intitola "La formazione precoce della luna dedotta dalla sistematica dell'afnio-tungsteno" ed è pubblicata su Nature Geoscience.
L'evidenza deriva dalle relazioni tra due elementi rari: halfnium (Hf) e tungsteno (W; era noto come wolfram.) Si concentra sulle quantità dei diversi elementi chimici presenti nelle rocce di età diverse.
"Confrontando le quantità relative di diversi elementi nelle rocce che si sono formate in momenti diversi, è possibile imparare come ogni campione è correlato all'interno lunare e alla solidificazione dell'oceano magmatico", ha affermato il dott. Raul Fonseca, dell'Università di Colonia. Insieme al suo collega e coautore dello studio Dr. Felipe Leitzke, fanno esperimenti di laboratorio per studiare i processi geologici che si sono verificati all'interno della Luna.
Dopo che Theia colpì la Terra e creò una nuvola vorticosa di magma, quel magma si raffreddò e formò la Luna. Dopo la collisione, la Luna appena nata fu coperta di magma. Mentre il magma si raffreddava, formava diversi tipi di rocce. Quelle rocce contengono una registrazione di quegli scienziati del raffreddamento che stanno cercando di recuperare. "Queste rocce hanno registrato informazioni sulla formazione della Luna e possono ancora essere trovate oggi sulla superficie lunare", afferma il dott. Maxwell Thiemens, ex ricercatore dell'Università di Colonia e autore principale dello studio.
Ci sono regioni nere sulla superficie della Luna chiamate fattrici, che significa "mari" in latino. Sono grandi formazioni di roccia basaltica, ignea. Gli scienziati dietro lo studio hanno usato la relazione tra uranio, mezzo litio e tungsteno per comprendere lo scioglimento che ha creato le cavalle della Luna. A causa della precisione delle loro misurazioni, hanno identificato tendenze distinte tra le diverse suite di rocce.
Halfnium e tungsteno forniscono agli scienziati un orologio naturale contenuto nella roccia stessa, perché nel tempo l'isotopo afnio-182 decade in tungsteno 182. Ma quel decadimento non è andato avanti per sempre; è durato solo per i primi 70 milioni di anni di vita del sistema solare. Il team ha confrontato i campioni Apollo con i loro esperimenti di laboratorio e ha scoperto che la Luna ha già iniziato a solidificarsi già 50 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare.
"Queste informazioni sull'età indicano che prima dell'epoca doveva verificarsi un impatto enorme, che risponde a una domanda fortemente dibattuta tra la comunità scientifica in merito alla formazione della Luna", aggiunge il professor Dr. Carsten Münker dell'Istituto di geologia e mineralogia dell'UoC, autore senior dello studio.
Peter Sprung, coautore dello studio, aggiunge: “Tali osservazioni non sono più possibili sulla Terra, poiché il nostro pianeta è stato geologicamente attivo nel tempo. La Luna offre quindi un'opportunità unica per studiare l'evoluzione planetaria. "
È incredibile che le rocce raccolte durante l'Apollo 11 cinquant'anni fa stiano ancora fornendo prove del genere. Le misurazioni estremamente precise del team si basano sulla spettrometria di massa al plasma accoppiata induttivamente, cosa che non era possibile ai tempi di Apollo. Gli astronauti che hanno raccolto i campioni non potevano saperlo, ma quelle rocce ci insegnano ancora non solo sulla Luna, ma sull'età della Terra stessa.
Di Più:
- Comunicato stampa: lo studio mostra che la Luna è più vecchia di quanto si credesse in precedenza
- Documento di ricerca: Formazione della prima luna dedotta dalla sistematica dell'afnio-tungsteno
- Wikipedia: Lunar Mare
- NASA: The Moon in Depth
