Come si è formata la luna

La luna ha sempre affascinato l'uomo. Ma solo ai tempi di Galileo Galilei gli scienziati hanno iniziato a studiarla in modo adeguato. Nel corso dei secoli, i ricercatori hanno avanzato diverse teorie sull'origine della luna.

I geochimici e i petrologi dell'ETH di Zurigo aggiungono un altro tassello al puzzle della formazione della luna. In uno studio appena pubblicato sulla rivista "Science Advances", il team di ricerca dimostra che la luna ha ereditato i gas nobili elio e neon dal mantello terrestre.

Le nuove scoperte influenzano la teoria dell'"impatto gigante", attualmente preferita dagli scienziati per spiegare la formazione della luna. Questa teoria presuppone che la luna si sia formata in seguito a una collisione massiccia tra la Terra primitiva e un altro corpo celeste. "La nostra scoperta significa che i gas nobili devono essere inclusi come fattore nella teoria dell'impatto gigante", afferma Henner Busemann, professore dell'Istituto di geochimica e petrologia dell'ETH di Zurigo.

"Scoperta entusiasmante"

Per questo studio, la dottoranda di Busemann Patrizia Will ha analizzato sei campioni di meteoriti lunari. I meteoriti sono stati raccolti dalla NASA in Antartide e messi a disposizione della ricercatrice per le sue indagini. Tra le altre cose, Will ha analizzato il contenuto dei gas nobili neon ed elio in questi campioni di meteoriti. Questi erano presenti in quantità molto maggiori del previsto e solo nel vetro separato, il che escludeva il vento solare come fonte dei gas nobili. Dovevano quindi provenire dall'interno della Luna e, in ultima analisi, essere ereditati dalla Terra. "Il fatto di aver trovato per la prima volta gas nobili in materiali basaltici provenienti dalla Luna, che non possono provenire dal vento solare, è una scoperta entusiasmante", afferma felicemente Will.

Sulla base delle loro nuove scoperte, i ricercatori visualizzano il processo come segue: La giovane luna era attiva dal punto di vista vulcanico. Il magma è emerso e si è solidificato rapidamente sulla superficie. Il rapido raffreddamento ha provocato la formazione di particelle di vetro, in cui si sono conservati i gas nobili neon ed elio. Ulteriori colate di lava ricoprirono rapidamente questo strato di magma e lo schermarono dalle radiazioni cosmiche, in particolare dai venti solari. Ciò ha impedito che gli elementi chimici contenuti nel vento solare si depositassero nelle particelle di vetro, modificandone l'impronta chimica, la cosiddetta firma isotopica.

Sulla terra grazie a un meteorite

Ma come ha fatto il materiale magmatico lunare con i gas nobili a finire sulla Terra? Poiché la Luna non è protetta da un'atmosfera, gli asteroidi colpiscono costantemente la sua superficie. Uno di questi impatti è stato probabilmente abbastanza forte da espellere i frammenti dagli strati lavici protetti della Luna. Questi frammenti di roccia hanno raggiunto la Terra come meteoriti. Molti si trovano nei deserti dell'Africa nord-occidentale o, come in questo caso, nell'Antartide.

I ricercatori hanno svolto le loro indagini nel laboratorio dei gas nobili dell'ETH di Zurigo. Qui si trova uno spettrometro di massa per gas nobili all'avanguardia, chiamato "Tom Dooley". Il dispositivo altamente sensibile ha preso il nome da una canzone popolare americana perché doveva essere sospeso dal soffitto del laboratorio per evitare interferenze dovute alle vibrazioni. Utilizzando lo strumento Tom Dooley, il team di ricerca è riuscito a misurare particelle di vetro di dimensioni inferiori al millimetro provenienti dai meteoriti. "Tom Dooley" è così sensibile che è l'unico strumento al mondo in grado di rilevare concentrazioni così basse di elio e neon. ? stato utilizzato anche per rilevare questi gas nobili nei grani del meteorite Murchison. I grani hanno circa sette miliardi di anni.