Spiegate le differenze quantitative di elementi siderofili tra Terra e Luna
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Un team di scienziati mostra come le differenze nelle quantità di oro, platino, iridio e palladio tra Terra e Luna possano trovare una valida giustificazione negli impatti subiti


Fonte Reconstructing the late-accretion history of the Moon, Nature (2019)


Crediti pubblici
Crediti pubblici

La formazione della nostra Luna è stata seguita da una fase di crescita a opera di meteoriti piovute dal Sistema Solare in assestamento. 

Una nascita comune tra Terra e Luna ha comunque fatto nascere differenze sostanziali: oro, iridio, platino e palladio sono molto scarsi sulla Luna mentre sono più presenti sulla Terra. Si tratta di materiali consegnati dalle meteoriti quindi la differenza registrata pone dei limiti alla crescita legata proprio al bombardamento. Si tratta di un problema non banale poiché se il bombardamento fosse durato migliaia o milioni di anni le quantità presenti su Terra e Luna avrebbero mirato agli stessi valori percentuali, quindi evidentemente ci mancano dei tasselli nel puzzle della crescita dei corpi celesti dopo la loro formazione. 

Una nuova ricostruzione tenta di fornire una risposta a partire proprio dalle diversità riscontrate negli elementi siderofili e andando a modellizzare milioni di impatti meteorici in grado di portare materiale su Terra e Luna. Il modello è stato poi validato confrontando il numero degli impatti previsti con il numero dei crateri lunari. Date le minori dimensioni lunari, e dal momento che alcuni impatti avrebbero colpito la Luna con angolazioni inferiori rispetto alla superficie, ne segue che gli impatti avrebbero lasciato meno materiale sul nostro satellite rispetto a quanto fatto sulla Terra. Gli elementi siderofili sarebbero stati trattenuti dalla crosta lunare e dal mantello solo da 4.35 miliardi di anni fa, più tardi del previsto e circa la fase in cui il magma ha coperto la Luna solida. Gli elementi arrivati prima di questo periodo sarebbero quindi stati assorbiti dal nucleo lunare.

La formazione della Luna resta tuttavia un problema aperto: il corpo celeste che ha colpito la Terra potrebbe aver lasciato intatta una parte del nostro pianeta , e in tal caso la Luna nascente dovrebbe avere una composizione chimica diversa dalla Terra e simile a quella del corpo impattante, oppure potrebbe aver vaporizzato il nostro pianeta e in tal caso Luna e Terra dovrebbero essere molto simili per composizione chimica. Alcuni isotopi sono uguali su Terra e Luna ma altri sono molto differenti. Una risposta potrebbe venire dal rubidio, che dona il colore viola ai fuochi artificiali ma che aiuta anche a stilare una teoria di formazione lunare: analizzando campioni lunari sono stati misurati rigorosamente gli isotopi del rubidio (molto difficilmente isolabile dal potassio e quindi usato poco). Il rubidio si presenta in misura molto diversa sulla Luna rispetto a quanto non faccia sulla Terra. In realtà l'analisi ha mostrato come le rocce lunari mostrino meno isotopi leggeri di rubidio ma più isotopi pesanti, a rappresentare una differenza decisamente curiosa. Le teorie attuali non giustificano una situazione simile e per questo motivo è stata ipotizzata una terza via, partendo dall'idea che Terra e oggetto impattante si siano vaporizzati all'impatto. In una situazione simile, una massa centrale (la futura Terra) si amalgama lentamente mentre intorno si sviluppa un anello di detriti. Alla temperatura di seimila gradi Fahrenheit, l'anello è ancora composto di gas e con il tempo gli isotopi più leggeri sono evaporati più facilmente, condensandosi sulla Terra, a fronte del resto degli isotopi più pesanti lasciati sull'anello e finiti sulla Luna. Lo studio si adatta bene anche alle precedenti analisi riguardanti potassio, rame e zinco (Nicole X. Nie et al. Vapor Drainage in the Protolunar Disk as the Cause for the Depletion in Volatile Elements of the MoonThe Astrophysical Journal - 2019).