Uno dei più grandi crateri del Sistema Solare è sulla nostra Luna. Si chiama bacino del Polo Sud-Aitken (SPA) e ha un diametro di 2.500 km (1.600 mi) e 13 km (8.1 miglia) di profondità. Un nuovo studio afferma che il bacino potrebbe contenere un enorme pezzo di metallo che è più grande della Big Island delle Hawaii.
Lo studio, intitolato "Deep Structure of the Lunar South Pole-Aitken Basin", è pubblicato nelle Geophysical Research Letters. L'autore principale è Peter B. James, assistente professore di geofisica planetaria presso il College of Arts & Sciences di Baylor. Si basa sui dati della missione NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL).
Il bacino SPA è il più grande cratere di impatto riconosciuto universalmente nel Sistema Solare. Non può essere visto dalla Terra perché si trova sul lato opposto della Luna. Ha una forma ovale e, se fosse sulla Terra, si estenderebbe da Waco, in Texas, a Washington, DC. Con una profondità di 13 km (8,1 mi), il cratere è circa sei volte più profondo di quanto sia largo. Il suo status di una delle strutture più antiche e ben conservate sulla Luna rende il bacino SPA un argomento di grande interesse scientifico.
Sepolto sotto questo gigantesco cratere c'è un enorme pezzo di metallo.
“Immagina di prendere un mucchio di metallo cinque volte più grande della Grande Isola delle Hawaii e di seppellirlo sottoterra. Questo è approssimativamente quanta massa inaspettata abbiamo rilevato ", ha detto l'autore principale Peter B. James.
La massa è probabilmente centinaia di miglia sotto la superficie lunare, ma come dice il documento, "Potrebbe trattarsi di un'anomalia di grande densità distribuita su una modesta gamma di profondità, oppure potrebbe essere un'anomalia di densità sottile distribuita su tutta la profondità del mantello. ”
La missione GRAIL della NASA è stata lanciata nel 2011 e ha trascorso circa un anno a mappare la gravità della Luna prima di essere schiantata sulla Luna in un'ultima manovra. GRAIL ha usato due veicoli spaziali nella stessa orbita lunare. Si chiamavano GRAIL-A e GRAIL-B, o Ebb and Flow.
Mentre EBB e FLOW sorvolavano aree con masse diverse, si spostarono un po 'verso o lontano l'una dall'altra. Gli strumenti di precisione sul veicolo spaziale GRAIL misurano questi cambiamenti e i dati sono stati usati per generare un'immagine ad alta risoluzione del campo gravitazionale della Luna.
Uno degli obiettivi scientifici di GRAIL era determinare la struttura del sottosuolo dei bacini di impatto e l'origine dei masconi lunari (concentrazioni di massa). Questo studio nasce da quello sforzo e combina i dati GRAIL con i dati dell'Orbiter di ricognizione lunare (LRO.)
"Quando abbiamo combinato i dati GRAIL con i dati della topografia lunare dell'Orbiter lunare di ricognizione, abbiamo scoperto la quantità inaspettatamente grande di massa di centinaia di miglia sotto il bacino del Polo Sud-Aitken", ha detto James.
Qualunque cosa sia quella materia densa, sta spingendo il pavimento del cratere di oltre mezzo miglio, secondo James. Le simulazioni al computer suggeriscono che la massa potrebbe essere un enorme pezzo di nichel e ferro e che fosse il nucleo di un asteroide che colpì la Luna e si depositò nel mantello superiore.
"Una delle spiegazioni di questa massa extra è che il metallo dell'asteroide che ha formato questo cratere è ancora incorporato nel mantello della Luna", ha detto James in un comunicato stampa. Secondo il nuovo articolo, "la massa in eccesso osservata nel mantello è approssimativamente equivalente a ... un nucleo di ferro-nichel di 95 km di diametro nel mantello della Luna".
Hanno fatto la matematica e la matematica hanno detto ...
"Abbiamo fatto la matematica e dimostrato che un nucleo sufficientemente disperso dell'asteroide che ha causato l'impatto potrebbe rimanere sospeso nel mantello della Luna fino ai giorni nostri, piuttosto che sprofondare nel nucleo della Luna", ha detto James.
Ma questa non è l'unica possibilità. Solo quello ovvio.
La massa di materiale potrebbe essere una reliquia della formazione della Luna. È possibile che si tratti di una concentrazione di ossidi densi dall'ultimo stadio della solidificazione lunare dell'oceano magmatico. La Luna si è formata circa 4,51 miliardi di anni fa, probabilmente a causa della collisione della Terra con un antico protopianeta chiamato Theia. Poco dopo la sua formazione, 4,5 miliardi di anni fa, i suoi oceani di magma si raffreddarono e si solidificarono. Mentre si raffreddavano e si solidificavano, uno degli ultimi ossidi a formare sarebbe stato FeTiO3, noto anche come ilmenite. È molto denso e potrebbe spiegare l'anomalia.
È difficile determinare l'esatta natura del materiale sotto il bacino della SPA. Sembra estremamente improbabile che un'enorme concentrazione di ferro e nichel, se è così, si trova proprio sotto uno dei più grandi crateri da impatto del Sistema Solare, senza che i due siano collegati.
Se era il risultato di un impatto con un asteroide, quando è successo? Come James ha detto a Space Magazine, "Non lo sappiamo, ma se la Luna fosse troppo calda al momento dell'impatto, probabilmente il denso metallo dal nucleo del dispositivo di simulazione avrebbe dovuto affondare fino al nucleo della Luna, nel qual caso non lo vedremmo. "
Il bordo del cratere conservato attorno alla SPA fornisce prove importanti per stabilire il tempo dell'impatto. Come James ha detto a Space Magazine, "Inoltre non vedremmo un bordo preservato se SPA si formasse in un oceano di magma. Pertanto, probabilmente la Luna ha avuto la possibilità di raffreddarsi un po 'prima che questo impatto accadesse. "
È diverso dagli altri crateri
Il bacino della SPA è diverso dagli altri crateri da impatto sulla Luna. Altri crateri hanno una serie di anomalie gravitazionali, ma la SPA no. James ha dichiarato a Space Magazine che SPA "ha un'ampia regione di debole gravità correlata a una depressione topografica che viene creata dalla densa anomalia del mantello che pesa sulla superficie della Luna."
Secondo James, il bacino è "uno dei migliori laboratori naturali per lo studio di eventi di impatto catastrofico, un processo antico che ha plasmato tutti i pianeti rocciosi e le lune che vediamo oggi".
Sbloccare i segreti del bacino della SPA richiederà più lavoro. Escludere un impatto di asteroidi o ossidi dalla solidificazione del magma come causa dell'anomalia richiederà simulazioni migliorate. Come James ha detto a Space Magazine, "Il modo migliore per escludere uno scenario o l'altro sarebbe quello di eseguire simulazioni più recenti e migliori".
Fonti:
- Comunicato stampa: Anomalia di massa rilevata sotto il cratere più grande della Luna
- Documento di ricerca: struttura profonda del polo sud lunare? Bacino di Aitken
- Voce di Wikipedia: Bacino del Polo Sud - Aitken
- NASA: GRAIL Mission
