La Luna si è formata in appena 36 ore?

È l’incredibile risultato di una nuova simulazione

La formazione della Luna dopo l'impatto gigante (Jacob Kegerreis)

È ampiamente accettato che la Luna si sia formata in conseguenza di un impatto gigante con un corpo delle dimensioni di Marte, detto Theia. Questo evento avvenne presto nella storia del Sistema Solare, circa 4,5 miliardi di anni fa. È molto probabile che l’abitabilità stessa della Terra sia stata fortemente condizionata dalla presenza di un grande satellite.

Quanto ci ha messo a formarsi?

Da quando fu formulata l’ipotesi dell’impatto gigante, gli esperti cercano di rispondere a una domanda: quanto ci ha messo la Luna per formarsi? Le prime simulazioni indicavano tempi variabili da alcuni millenni e qualche secolo, ma un nuovo studio sembra completamente smentire tale scenario, indicando che la Luna si sia formata in poche decine di ore!

Alcuni fotogrammi della simulazione al supercomputer. La Luna si sarebbe formata in sole 35 ore. (Tratto da J. Kegerreis et al. 2022)

Come spesso accade nel mondo della scienza, tale risultato non era atteso, infatti un gruppo di scienziati dell’Institute for Computational Cosmology dell’Università di Durham, stava cercando scenari alternativi al singolo impatto gigante mediante simulazioni con supercomputer.  

Centinaia di simulazioni

Il gruppo ha simulato centinaia d’impatti, variando l’angolo e la velocità relativa della collisione, nonché le masse e le rotazioni dei due corpi coinvolti, utilizzando il codice di simulazione open source SWIFT. Grazie alla potenza di calcolo è stato possibile dimostrare che le simulazioni a bassa risoluzione possono far perdere dettagli importanti. Quelle ad alta risoluzione mostrano nel dettaglio tutte le fasi, compresa la formazione di uno strato esterno molto ricco di materiale proveniente dalla Terra. La notevole somiglianza isotopica tra la chimica del mantello terrestre e quella delle rocce lunari è infatti considerata la prova più forte a sostegno dell’impatto gigante.

Se davvero la Luna si è formata in poche ore, questo vuol dire che si è originata da materiali meno fusi rispetto alle modellazioni che prevedevano la formazione in un disco circumplanetario di detriti. Questo nuovo scenario avrebbe anche conseguenze dirette sulla struttura interna del nostro satellite. Conoscere nel dettaglio la profondità dei vari strati interni permetterebbe infatti di definire meglio il tipo di collisione occorsa.

Non solo impatti

L’impatto gigante non è tuttavia l’unico scenario possibile. Tra le varie, il gruppo ha scoperto anche che un passaggio molto ravvicinato può portare alla completa frantumazione mareale. I detriti si dispongono a formare un disco e da essi la formazione di un satellite su un’orbita ampia.

Questo apre una gamma completamente nuova di possibili punti di partenza per l’evoluzione della Luna”, ha affermato Jacob Kegerreis, primo autore dello studio. “Siamo entrati in questo progetto non sapendo esattamente quali sarebbero stati i risultati di queste simulazioni ad altissima risoluzione. Quindi, oltre alla grande rivelazione che le risoluzioni standard possono darti risposte sbagliate, è stato ancora più eccitante che i nuovi risultati potessero includere un allettante satellite simile alla Luna in orbita“.

Tutto da verificare

Beninteso: le simulazioni non sono una prova ma un mezzo per verificare o formulare ipotesi da suffragare con i dati. La prossima esplorazione lunare potrà quindi fornire nuovi e importanti indizi per validare tale sorprendente risultato.

Uno spettacolare video della simulazione è visibile a questo link

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 296 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.