Nuove analisi e simulazioni al computer confermano l'ipotesi secondo la quale il nostro satellite sarebbe stato generato dall'impatto della Terra con un corpo planetario grande quanto Marte (e noto come Theia), avvenuto circa 4,5 miliardi di anni fa. Nato in questo modo, il nostro satellite dovrebbe aver ereditato i caratteri di entrambi i corpi celesti.
E invece no, somiglierebbe del tutto alla Terra, per quel che riguarda la composizione isotopica di alcuni elementi, come ossigeno e titanio. Un bel problema per la teoria dell'impatto, che ora però due studi pubblicati su Nature e Science cercano di risollevare, chiamando in causa nuove variabili con analisi delle rocce lunari e simulazioni al calcolatore.
Negli ultimi anni, la teoria secondo cui la Luna avrebbe avuto origine da un impatto della Terra con un altro corpo celeste è stata più volte messa in dubbio, tanto da richiedere, se non il suo abbandono, una profonda revisione. Ora tre nuovi studi, due pubblicati su “Science” e uno su "Nature", indicano che il modello dell’impatto gigante non richiede veri stravolgimenti, ed è in grado di superare le difficoltà.
Secondo la teoria dell'impatto gigante, proposta nella sua forma moderna a metà degli anni settanta, la Luna si sarebbe creata in uno scontro apocalittico tra un corpo planetario delle dimensioni approssimative di Marte, chiamato Theia (nella mitologia greca era la madre di Selene, la luna), e la Terra primordiale. L’enorme quantità di energia rilasciata nell’urto avrebbe fuso e vaporizzato Theia e parte del mantello della protoTerra. La Luna si sarebbe poi ricondensata a partire da questa nube di frammenti e vapori di roccia, di cui solo una piccola parte sarebbe rimasta sul nostro pianeta.
Questa idea guadagnò credito grazie al fatto che simulazioni al computer avevano mostrato che una collisione gigante avrebbe effettivamente potuto creare un sistema Terra-Luna con le giuste dinamiche orbitali e avrebbe spiegato alcune caratteristiche fondamentali delle rocce lunari.
Tuttavia, le successive analisi geochimiche delle rocce lunari evidenziarono dei problemi: la Terra e la Luna hanno la stessa composizione, mentre i modelli di impatto indicavano che avrebbero dovuto differire in modo sostanziale, poiché la Luna avrebbe dovuto essere composta prevalentemente da materiale originario di Theia.
Uno dei punti principali riguarda le osservazioni su campioni rocciosi raccolti nelle missioni Apollo, su campioni terrestri e meteoriti marziani. Le analisi effettuate da James Day della Scripps Institution of Oceanography, insieme a Randal Paniello eFrédéric Moynier della Washington University di St. Louis, pubblicate su Nature, mostrano bassissimi livelli di zinco, sostanza volatile (ovvero che evapora facilmente), nelle rocce lunari, arricchite però da isotopi pesanti dello stesso elemento.
I due nuovi studi su "Science" dimostrano invece che cambiando alcuni parametri nel modello di base l'incongruenza si supera. In un primo articolo, Matija Cuk e Sarah T. Stewart, del Dipartimento di scienze planetarie della Harvard University, hanno infatti mostrato che, partendo da una Terra dotata di una moto di rotazione più rapido di quello supposto nei precedenti scenari, un impatto gigante dotato di caratteristiche tali da erodere parte del mantello terrestre, avrebbe influito sulla formazione del pianeta e sui processi di convezione nel mantello, generando una nube di condensazione della Luna ben più “miscelata” e in grado di dar conto della somiglianza geochimica, mentre le interazioni gravitazionali fra il Sole, la Terra e la nuova Luna avrebbero portato, per la cosiddetta risonanza di evezione, a una riduzione del momento angolare del sistema Terra-Luna.
A un risultato analogo è arrivato anche Robin M. Canup del Southwest Research Institute a Boulder, in Colorado, mostrando con una simulazione che un impatto con un pianeta di dimensioni superiori a quelle finora considerate, paragonabili a quelle della stessa Terra, avrebbe dato origine a un disco protolunare e a un pianeta sostanzialmente con la stessa composizione. Un impatto di questo genere avrebbe anche prodotto un sistema dotato di un eccesso di momento angolare, ossia con una rotazione da 2 a 2,5 volte più rapida di quella attuale della Terra, che però potrebbe essere stato eliminato proprio attraverso i meccanismi individuati dalla ricerca di Cuk e Stewart
http://il navigatorecurioso.myblog.itE invece no, somiglierebbe del tutto alla Terra, per quel che riguarda la composizione isotopica di alcuni elementi, come ossigeno e titanio. Un bel problema per la teoria dell'impatto, che ora però due studi pubblicati su Nature e Science cercano di risollevare, chiamando in causa nuove variabili con analisi delle rocce lunari e simulazioni al calcolatore.
Negli ultimi anni, la teoria secondo cui la Luna avrebbe avuto origine da un impatto della Terra con un altro corpo celeste è stata più volte messa in dubbio, tanto da richiedere, se non il suo abbandono, una profonda revisione. Ora tre nuovi studi, due pubblicati su “Science” e uno su "Nature", indicano che il modello dell’impatto gigante non richiede veri stravolgimenti, ed è in grado di superare le difficoltà.
Secondo la teoria dell'impatto gigante, proposta nella sua forma moderna a metà degli anni settanta, la Luna si sarebbe creata in uno scontro apocalittico tra un corpo planetario delle dimensioni approssimative di Marte, chiamato Theia (nella mitologia greca era la madre di Selene, la luna), e la Terra primordiale. L’enorme quantità di energia rilasciata nell’urto avrebbe fuso e vaporizzato Theia e parte del mantello della protoTerra. La Luna si sarebbe poi ricondensata a partire da questa nube di frammenti e vapori di roccia, di cui solo una piccola parte sarebbe rimasta sul nostro pianeta.
Questa idea guadagnò credito grazie al fatto che simulazioni al computer avevano mostrato che una collisione gigante avrebbe effettivamente potuto creare un sistema Terra-Luna con le giuste dinamiche orbitali e avrebbe spiegato alcune caratteristiche fondamentali delle rocce lunari.Tuttavia, le successive analisi geochimiche delle rocce lunari evidenziarono dei problemi: la Terra e la Luna hanno la stessa composizione, mentre i modelli di impatto indicavano che avrebbero dovuto differire in modo sostanziale, poiché la Luna avrebbe dovuto essere composta prevalentemente da materiale originario di Theia.
Uno dei punti principali riguarda le osservazioni su campioni rocciosi raccolti nelle missioni Apollo, su campioni terrestri e meteoriti marziani. Le analisi effettuate da James Day della Scripps Institution of Oceanography, insieme a Randal Paniello eFrédéric Moynier della Washington University di St. Louis, pubblicate su Nature, mostrano bassissimi livelli di zinco, sostanza volatile (ovvero che evapora facilmente), nelle rocce lunari, arricchite però da isotopi pesanti dello stesso elemento.
I due nuovi studi su "Science" dimostrano invece che cambiando alcuni parametri nel modello di base l'incongruenza si supera. In un primo articolo, Matija Cuk e Sarah T. Stewart, del Dipartimento di scienze planetarie della Harvard University, hanno infatti mostrato che, partendo da una Terra dotata di una moto di rotazione più rapido di quello supposto nei precedenti scenari, un impatto gigante dotato di caratteristiche tali da erodere parte del mantello terrestre, avrebbe influito sulla formazione del pianeta e sui processi di convezione nel mantello, generando una nube di condensazione della Luna ben più “miscelata” e in grado di dar conto della somiglianza geochimica, mentre le interazioni gravitazionali fra il Sole, la Terra e la nuova Luna avrebbero portato, per la cosiddetta risonanza di evezione, a una riduzione del momento angolare del sistema Terra-Luna.
A un risultato analogo è arrivato anche Robin M. Canup del Southwest Research Institute a Boulder, in Colorado, mostrando con una simulazione che un impatto con un pianeta di dimensioni superiori a quelle finora considerate, paragonabili a quelle della stessa Terra, avrebbe dato origine a un disco protolunare e a un pianeta sostanzialmente con la stessa composizione. Un impatto di questo genere avrebbe anche prodotto un sistema dotato di un eccesso di momento angolare, ossia con una rotazione da 2 a 2,5 volte più rapida di quella attuale della Terra, che però potrebbe essere stato eliminato proprio attraverso i meccanismi individuati dalla ricerca di Cuk e Stewart
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