Una missione cinese nella parte più lontana della luna potrebbe aver scoperto i segreti del mantello lunare.
La missione ha inviato un lander al più grande cratere del sistema solare, dove un impatto ha probabilmente mandato frammenti del mantello che volava sulla superficie della luna. La nuova ricerca potrebbe essere il miglior aspetto del secondo strato del satellite naturale terrestre, che rimane in gran parte misterioso. La luna, come la Terra, ha una crosta, un mantello e un nucleo. La crosta è fatta di plagioclasio o silicato di alluminio, ma la composizione del mantello è rimasta misteriosa - né il programma Apollo degli Stati Uniti né le missioni sovietiche Luna negli anni '60 e '70 sono riusciti a riportare campioni di roccia contenenti materiale del mantello.
Il lander lunare Chang'E-4, inviato dalla Cina dalla parte opposta della luna all'inizio di quest'anno, potrebbe finalmente dare un'occhiata al misterioso mantello. Alcune delle prime misurazioni inviate dal rover lunare del lander suggeriscono che il massiccio cratere del Polo Sud-Aitken contiene frammenti del mantello superiore della luna.
Mantello misterioso
Il terreno testato dallo spettrometro a infrarossi visibile e vicino a bordo del rover Yutu-2 mostra modelli di riflettanza della luce che indicano alti livelli di pirosseno e olivina ad alto contenuto di calcio, due minerali trovati in molte rocce ignee e metamorfiche e ipotesi lunghe per costituire il manto lunare. L'olivina, che è abbondante nel mantello terrestre, è stata precedentemente difficile da trovare sulla superficie lunare, tuttavia, i ricercatori guidati da Chunlai Li dei National Astronomical Observatories presso l'Accademia cinese delle scienze hanno scritto oggi (15 maggio) sulla rivista Nature.
"I risultati di Li e colleghi sono elettrizzanti e potrebbero avere notevoli implicazioni nella caratterizzazione della composizione del mantello superiore della Luna", ha scritto Patrick Pinet, scienziato planetario presso l'Istituto di ricerca in astrofisica e planetologia in Francia, in un articolo di opinione che accompagna il nuovo documento . (Pinet non è stato coinvolto nella ricerca.)
Gli scienziati planetari sospettano che la luna si sia formata quando un enorme impatto ha gettato enormi quantità di materiale al largo della Terra. All'inizio della luna, l'intera superficie del satellite sarebbe stata un oceano di magma fuso. In quell'oceano, i minerali si separarono per densità, con il più leggero plagioclasio che sale verso l'alto e minerali più pesanti, ricchi di ferro e magnesio che affondano nel mantello.
Capire questo processo sulla luna è importante, scrisse Pinet, perché la luna ha la stessa struttura a tre strati della Terra, ma senza le complicazioni causate dalla tettonica a zolle (che la Terra ha ma manca la luna).
"È quindi di enorme valore per comprendere l'evoluzione degli interni planetari", ha scritto Pinet. Ma senza prove dirette della composizione del mantello lunare, questo è un compito difficile.
Sotto la superficie
Il lander cinese Chang'E-4 potrebbe cambiare tutto questo. Il 3 gennaio 2019, il lander si stabilì nel Polo Sud-Aitken, che ha un enorme diametro di 1.553 miglia (2.500 chilometri) ed è contrassegnato da piccoli crateri. I ricercatori pensano che l'impatto che ha creato il bacino sia stato abbastanza grande da penetrare in profondità nel mantello lunare e spargere alcuni dei suoi minerali in superficie.
I primi risultati dello spettrometro visibile e del vicino infrarosso suggeriscono che l'impatto ha fatto proprio questo. Lo strumento utilizza fasci di luce sulla parte visibile e del vicino infrarosso dello spettro per analizzare i minerali nel suolo, raccogliendo dati sulle lunghezze d'onda della luce che si riflettono sul materiale. I risultati possono quindi essere confrontati con la riflettanza dei minerali noti, per vedere cosa corrisponde.
Nel cratere Von Kármán all'interno del bacino, il rover ha scoperto la roccia ricca di ferro e magnesio che era stata espulsa dal cratere all'impatto. Oltre al pirossene a basso contenuto di calcio e all'olivina, il materiale conteneva piccole quantità di pirossene ad alto contenuto di calcio, che altrimenti non si trova sulla superficie della luna.
"Questi possono rappresentare materiali profondi potenzialmente provenienti dal mantello lunare", hanno scritto i ricercatori. Hanno scoperto che l'ejecta proviene dal vicino cratere di Finsen di 72 chilometri di diametro.
Saranno necessarie ulteriori esplorazioni per convalidare i risultati, inclusa la raccolta di più campioni di roccia, ha scritto Pinet. Li e colleghi hanno in programma di analizzare la distribuzione dell'olivina appena scoperta e comprendere meglio la geologia del possibile materiale del mantello.
