La Luna è frutto dello scontro frontale tra Terra e Theia

L'analisi delle rocce lunari e più precise valutazioni dei rapporti isotopici raccontano che la Luna è una miscela perfetta tra il nostro neonato pianeta e Theia.

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Lo scontro tra Theia e la Terra avvenne circa 4,5 miliardi di anni fa. La Terra perse quasi tutta la sua acqua, ma dall'evento nacque la Luna. |

Da diversi anni l’ipotesi più condivisa per spiegare la nascita della Luna è lo scontro tra la Terra e Theia, un oggetto di dimensioni gigantesche, più o meno quanto Marte, che sarebbe avvenuta 100-150 milioni di anni dopo la nascita del nostro pianeta.

 

Dettagli balistici. Alcune caratteristiche chimiche del nostro satellite dovrebbero aiutare a spiegare la dinamica dello scontro: finora era opinione condivisa che l'impatto sia stato uno sfioramento, con un'angolazione di circa 45°. Adesso invece nuove analisi sui reperti lunari propongono un'interpretazione differente e giungono alla conclusione che lo scontro potrebbe essere stato frontale.

 

Questa ipotesi deriva dall'analisi di rocce lunari riportate a Terra dalle missioni Apollo 12, 15, e 17, e di rocce basaltiche di eruzioni avvenute alle Hawaii, dove i magmi sono molto antichi perché arrivano dal mantello profondo.

 

È grazie allo studio delle rocce lunari che si è riusciti a determinare il rapporto isotopico dell'ossigeno per il nostro satellite e, in ultima analisi, a formulare un'ipotesi consistente sulla dinamica dello scontro tra Theia e Terra, da cui nacque la Luna. | Nasa

L'ossigeno. La chiave per ricostruire la dinamica dell'impatto risiede nella firma chimica dell’ossigeno presente nelle rocce. L'ossigeno costituisce circa il 90 per cento del volume delle rocce, e più o meno il 50 per cento del loro peso. Più del 99,9 per cento dell’ossigeno della Terra è O-16, così denominato perché il nucleo dell'atomo è composto da otto protoni e otto neutroni. Ma ci sono anche altri isotopi: piccole quantità di O-17, ossia con un neutrone in più, e O-18 che ha 2 neutroni in più.

 

Il rapporto tra l’O-16 e l’O-17 è una caratteristica propria ed esclusiva di ogni singolo pianeta del Sistema Solare: il rapporto è differente per la Terra, per Marte e per gli altri oggetti nelle nostre immediate vicinanze. Ma non per Terra e Luna.

 

Afferma infatti Edward Young, coordinatore della ricerca per la University of California, Los Angeles (Ucla), che «il rapporto tra gli isotopi dell’ossigeno per la Terra e per la Luna sono del tutto simili». I ricercatori si dicono certi di ciò perché hanno utilizzato strumenti molto potenti e sofisticati per analizzare le rocce.

 

L'acqua del nostro pianeta è di origine "extratterrestre", portata da un gran numero di asteroidi che caddero sulla Terra una decina di milioni di anni dopo la nascita della Luna. |

Scontro frontale. Qui entra in gioco la balistica. Il rapporto tra gli isotopi di ossigeno è importante: se l'impatto tra l'oggetto che sarebbe poi diventato la Terra e il proto-pianeta Theia fosse avvenuto con un angolo obliquo, di circa 45°, il rapporto isotopico per la Luna sarebbe differente da quello della Terra, probabilmente simile a quello di Theia perché il nostro satellite sarebbe in gran parte il risultato del materiale espulso da Theia.

 

Poiché invece il valore è simile, lo scontro deve essere stato frontale o quasi, e così i due corpi si sono ben “miscelati”: la Luna sarebbe dunque il risultato della fusione dei frammenti rilasciati da entrambi i corpi. Nell'impatto, tutta o quasi l'acqua imprigionata nel materiale grezzo del nostro pianeta deve essere andata persa: sarebbe tornata abbondante solo decine di milioni di anni dopo, trasportata dagli asteroidi che l'hanno bombardato.

 

2 febbraio 2016 | Luigi Bignami