La Luna è ringiovanita

UN NUOVO STUDIO NE AVVICINA LA FORMAZIONE DI 85 MILIONI DI ANNI

Secondo un gruppo di scienziati tedeschi, la Luna è più giovane di quanto si pensasse. L’ipotesi prevalente sulla formazione coinvolge un gigantesco impatto tra la Terra primordiale e un planetoide grande quanto Marte, denominato Theia.  Se la gran parte degli studiosi concorda con questo scenario, supportato da simulazioni e da dati ricavati dalle rocce, non tutti sono invece d’accordo su quando l’evento sia avvenuto.

Nel nuovo studio, la nascita del nostro satellite naturale deve essere posticipata a 4,425 miliardi di anni fa in luogo dei 4,51 proposti da precedenti studi. Questa differenza di 85 milioni di anni può sembrare poca cosa, ma stiamo parlando di un abisso esteso più di quanto ci separa dall’estinzione dei dinosauri, un intervallo di tempo in cui possono accadere molte cose.

A quei tempi, il nostro giovane Sistema Solare era ben lontano dall’apparente tranquillità che osserviamo adesso. La Terra si stava accrescendo alle spese di oggetti più piccoli, detti planetesimi, che si erano formati direttamente nella nebulosa solare, ed era un oggetto costituito prevalentemente da materiale fuso che si stava differenziando all’interno per precipitazione.

Questa evoluzione non è stata rapidissima e recenti studi indicano che la situazione attuale, con il campo magnetico prodotto dalla “dinamo” nel nucleo, non sia più vecchia di circa mezzo miliardo di anni. La struttura a gusci concentrici, già entro poche decine di milioni di anni, non è un dettaglio trascurabile, poiché la precipitazione dei metalli ed elementi radioattivi verso il nucleo non ha generato solo calore interno e permesso la presenza di un protettivo campo magnetico per le prime forme viventi, ma spiega anche la composizione chimica simile alle rocce terrestri della Luna, che sappiamo essersi formata dai detriti lanciati in orbita dal mega-impatto.

Quell’evento è stato provvidenziale: se non si fosse verificato, molto probabilmente non ci sarebbero state le condizioni per lo sviluppo della vita, giacché ne scaturì la formazione di un grosso satellite che stabilizzò la rotazione, mentre la completa liquefazione della Terra primordiale ha favorito la produzione del campo magnetico che ha preservato una densa atmosfera, altrimenti spazzata via dal vento solare.

Tutte assieme, tali condizioni non sono frequenti, comprese le dimensioni “giuste” di Theia, in grado di scagliare nello spazio materiale a sufficienza per la formazione di un grosso satellite, aggregatosi da un anello in orbita, forse in poche migliaia di anni, sino alle dimensioni che osserviamo.

Maxime Maurice del Centro Aerospaziale Tedesco (Dlr), alla guida del gruppo, ha utilizzato una simulazione per ricostruire gli eventi, stabilendo che l’impatto con Theia deve essere avvenuto circa 140 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare, che risale a 4,567 miliardi di anni fa.

Nonostante l’ingente quantitativo di rocce lunari riportate a terra dalle missioni Apollo, l’età del nostro satellite non può essere determinata grazie a queste rocce, perciò bisogna ricorrere a metodi indiretti. Secondo i ricercatori, l’impatto è avvenuto proprio verso la fine della formazione della Terra. Subito dopo l’impatto, la Terra era ricoperta da un oceano di roccia fusa, ma altrettanto anche la giovanissima Luna, ricoperta da un mantello esteso circa 1000 km. Questo mantello inizio a raffreddarsi, formando dapprima una crosta di silicati, ma è rimasto fuso per lungo tempo, ancora indeterminato.

Per determinare la durata del mantello lunare, gli scienziati hanno eseguito una simulazione numerica che, per la prima volta, ha considerato in modo completo i processi coinvolti nella solidificazione del magma. I risultati mostrano che esso abbia impiegato almeno 200 milioni di anni, quindi è stato più longevo di quanto s’ipotizzasse in precedenza, vale a dire 35 milioni di anni.  

Per determinare l’età della Luna, gli scienziati hanno quindi calcolato come la composizione dei silicati ricchi di magnesio e ferro sia cambiata nel tempo durante la solidificazione, scoprendo una rilevante variazione mentre il processo progrediva. Questa scoperta ha permesso agli autori di mettere in relazione la formazione di certi tipi di roccia lunare a un certo stadio evolutivo del suo oceano magma, determinando un’età in 4,425 miliardi di anni (con un’incertezza di 25 milioni di anni), in notevole accordo con l’età in precedenza determinata per la formazione del nucleo metallico della Terra.

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