Prima mappa globale della caduta di massi sulla Luna

Nell'ottobre 2015 si è verificata una spettacolare caduta di massi nelle Alpi svizzere: nelle ore della tarda mattinata, un masso innevato di oltre 1500 metri cubi si è staccato dalla vetta della pagina esternaMel de la Niva vicino a Evolène, nel Vallese. Durante la discesa, si rompe in diversi pezzi che scendono a valle; uno dei pezzi più grandi si ferma solo ai piedi della montagna, vicino a una baita. Ha scavato un solco lungo circa 1,4 chilometri attraverso la foresta e i prati.

Luna tranquilla un corno

Anche sulla Luna si verificano ripetutamente cadute di massi che lasciano tracce impressionanti sul loro percorso. Questo è noto fin dai primi voli senza equipaggio verso il nostro vicino nello spazio, negli anni '60. Durante le successive missioni Apollo, gli astronauti hanno esaminato tali tracce sul posto e raccolto campioni di roccia. Tuttavia, fino a pochi anni fa, era difficile avere una visione d'insieme di quanto siano diffusi questi movimenti di roccia e dove si verifichino.

Un team di ricerca dell'ETH di Zurigo e del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) di Gottinga ha analizzato un archivio contenente oltre due milioni di immagini della superficie lunare. Oggi, sulla rivista scientifica Nature Communications, presentano la prima mappa globale della caduta di massi sul satellite della Terra.

"La maggior parte delle rocce cadute sulla Luna ha un diametro compreso tra i sette e i dieci metri", spiega l'autore principale Valentin Bickel, che sta svolgendo il suo dottorato presso l'MPS e l'ETH. "Le precedenti sonde spaziali che hanno studiato la Luna non sono riuscite a visualizzare ovunque strutture così piccole", aggiunge. Solo il Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA ha mappato l'intera superficie lunare con la necessaria risoluzione spaziale e copertura dal 2010.

Negli ultimi mesi, Bickel ha creato un archivio di oltre due milioni di queste immagini utilizzando un algoritmo di ricerca appositamente sviluppato che impara gradualmente a riconoscere le tracce tipiche della caduta massi nelle immagini satellitari sulla base di reti neurali.

Gli impatti come causa della caduta massi

Il risultato è una mappa della superficie lunare tra gli 80 gradi di latitudine nord e gli 80 gradi di latitudine sud. La mappa mostra 136.610 frane con diametri superiori a due metri e mezzo. "La mappa ci offre la prima opportunità di studiare la presenza di frane su un altro corpo celeste e le loro cause", afferma Urs Mall dell'MPS.

Fino ad oggi, gli scienziati ritenevano che fossero soprattutto i terremoti lunari ad allentare i massi e a metterli in movimento. Ora sembra che gli impatti degli asteroidi giochino un ruolo molto più importante. Pare che siano responsabili - direttamente o indirettamente - di oltre l'80% di tutte le cadute di massi.

"La maggior parte delle frane si trova vicino alle pareti dei crateri", spiega Simon L?w, professore di geologia ingegneristica presso l'Istituto Geologico dell'ETH di Zurigo. Alcuni massi si sono presumibilmente staccati subito dopo l'impatto, altri molto più tardi. I ricercatori ipotizzano che nel sottosuolo si formi una rete di fessure dopo l'impatto sul luogo dell'impatto. Ciò significa che parti della superficie possono ancora diventare mobili dopo periodi geologici molto lunghi.

Anche nei paesaggi più antichi della Luna, formatisi fino a quattro miliardi di anni fa, si possono trovare tracce di frane fresche su antichi crateri. Poiché tali impronte dovrebbero scomparire dopo qualche milione di anni, anche queste antiche superfici sembrano cambiare, anche miliardi di anni dopo la loro formazione.

"Gli impatti degli asteroidi influenzano e modificano ovviamente la geologia di una regione per periodi di tempo molto, molto lunghi", afferma Bickel. I risultati suggeriscono anche che altre superfici molto antiche su corpi privi di atmosfera, come Mercurio o il grande asteroide Vesta, potrebbero ancora cambiare.

Riconoscere le zone sismicamente attive

Nei casi in cui le frane non sono associate a crateri, ci sono molti elementi che suggeriscono un'origine sismica o vulcanica. Ad esempio, i ricercatori hanno trovato cadute di massi in corrispondenza di trincee tettoniche presumibilmente attive dal punto di vista sismico e di bocche vulcaniche con crepe e passaggi caratteristici. La nuova mappa panoramica può quindi aiutare a identificare regioni sismicamente attive ancora sconosciute. Tali aree rappresentano una potenziale sfida per le future missioni robotiche o addirittura con equipaggio sulla Luna.

Questo testo è basato su un pagina esternaComunicato stampa dell'Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare di Gottinga.