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.

 

02 Febbraio 2016 | Luigi Bignami