C'è un problema con la luna: nessuno sa davvero come si è formata e la teoria più popolare - nota come ipotesi di impatto gigante - non sembra corrispondere alle moderne osservazioni sulla composizione chimica della luna.
In un nuovo studio pubblicato il 29 aprile sulla rivista Nature Geoscience, un team di ricercatori giapponesi e statunitensi tenta di risolvere questo paradosso lunare aggiungendo un oceano di magma al mix.
Il nuovo studio inizia con la versione standard dell'ipotesi dell'impatto gigante, che recita in questo modo: una volta, circa 4,5 miliardi di anni fa, quando il sistema solare era ancora pieno di piccoli pianeti, una roccia rinnegata all'incirca delle dimensioni di Marte prese una svolta sbagliata vicino a Venere e si scagliò frontalmente sulla Terra ancora in formazione. I resti in frantumi di questo planetoide straniero, insieme ad alcuni pezzi di materia spezzata che si sono frammentati dalla Terra, si sono coalizzati in orbita attorno al nostro pianeta e alla fine sono diventati la luna rotonda e marcata che conosciamo e amiamo, secondo la teoria.
Le simulazioni al computer di questo antico impatto suggeriscono che, se così fosse davvero la luna, la maggior parte del materiale che costituisce la luna dovrebbe provenire dal planetoide che si è schiantato sulla Terra. Ma recenti studi sulle rocce lunari raccontano una storia diversa. Sempre più ricercatori stanno scoprendo che la composizione chimica della Terra e della luna sono quasi identiche. In che modo, quindi, può essere fatta la luna per lo più Terra e per lo più non Terra allo stesso tempo? Qualcosa deve dare.
Gli autori del nuovo studio tentano di risolvere questo paradosso fissando il tempo del grande impatto a circa 50 milioni di anni dopo la formazione del sole (verso la fine precedente della finestra tipicamente stimata) quando la giovane Terra potrebbe essere stata coperta da un mare di magma profondo fino a 930 miglia (1.500 chilometri). In una serie di simulazioni al computer, i ricercatori hanno lanciato un protoplanet roccioso in questa Terra bagnata dal magma, e poi hanno visto il mare fuso schizzare nello spazio in un gigantesco "braccio" di magma.
Il magma colpito ha raggiunto temperature significativamente più elevate rispetto al materiale roccioso del planetoide, causando l'espansione in volume del getto di magma mentre si espandeva nello spazio. Inizialmente, i ricercatori hanno scritto, la spruzzata di magma ha seguito i frammenti del proto-pianeta attorno all'orbita terrestre, ma li ha rapidamente raggiunti. Mentre la maggior parte del dispositivo di simulazione del protopianeta alla fine ricadde nell'oceano caldo della Terra, la vasta nuvola di materiale fuso rimase in orbita e alla fine si coalizzò in una luna. Queste simulazioni hanno prodotto una luna con una percentuale molto più elevata di materiale derivato dalla Terra rispetto a studi precedenti.
"Nel nostro modello, circa l'80% della luna è realizzato con materiali proto-terrestri", ha dichiarato in una nota il coautore dello studio Shun-ichiro Karato, geofisico dell'Università di Yale. "Nella maggior parte dei modelli precedenti, circa l'80% della luna è composta dal dispositivo di simulazione. Questa è una grande differenza."
Secondo gli autori dello studio, l'ipotesi oceano-magma mostra che la composizione chimica simile alla Terra della luna potrebbe essere compatibile con la teoria dell'impatto gigante. Non è ancora una risposta completa a come si è formata la luna, ma unifica la teoria predominante con osservazioni reali un po 'più ordinatamente.
