Una Luna più Metallica

Una Luna più Metallica

Un team di astronomi, analizzando dati della sonda Lunar Reconnaissance Orbiter, ha scoperto che il sottosuolo lunare potrebbe essere più ricco del previsto di metalli come ferro e titanio. Lo studio, pubblicato su Earth and Planetary Science Letters, può contribuire a una migliore comprensione della formazione della Luna e della sua connessione con il nostro pianeta.

“La missione LRO e il suo strumento radar continuano a sorprenderci con nuovi indizi sulle origini e sulla complessità della nostra vicina celeste”, afferma Wes Patterson del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) a Laurel, Maryland, tra gli autori dello studio. Si ritiene comunemente che la Luna derivi dalla collisione tra la giovane Terra e un protopianeta di dimensioni simili a Marte, avvenuta quasi 4 miliardi e mezzo di anni fa. Sulla base di questa ipotesi, la composizione chimica lunare dovrebbe assomigliare a quella terrestre. Ma non è esattamente così. Ad esempio, negli altipiani della Luna le rocce contengono quantità inferiori di minerali metalliferi. Questa caratteristica si potrebbe spiegare supponendo che la Terra si fosse già differenziata in nucleo, mantello e crosta prima dell’impatto, portando alla formazione di una Luna povera di metalli.

Tuttavia, i Mari lunari, al contrario, presentano un’abbondanza di metalli più ricca rispetto a quella di molte rocce terrestri. Questa difformità rappresenta una sorta di mistero per gli scienziati e ha portato all’ideazione di varie ipotesi sul possibile contributo dell’oggetto impattante nella formazione della Luna. Utilizzando lo strumento Miniature Radio Frequency (Mini-RF) a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA, il team ha misurato una proprietà elettrica nel suolo lunare accumulato sul fondo di crateri situati nell’emisfero settentrionale del nostro satellite. Questa proprietà è nota come costante dielettrica, un numero che rappresenta la propensione di un mezzo ad opporsi all’intensità della forza elettrica al suo interno, e che potrebbe aiutare gli scienziati a individuare ghiaccio nelle regioni in ombra dei crateri.

Il team si è accorto che questa proprietà aumenta con la dimensione del cratere. Per crateri ampi tra 2 e 5 chilometri, la costante dielettrica del materiale aumenta progressivamente man mano che il cratere diventa più grande, mentre per crateri estesi da 5 a 20 chilometri, il valore rimane pressochè costante. “Si tratta di una correlazione sorprendente, che non avevamo ragione di pensare potesse esistere”, afferma Essam Heggy dell’University of Southern California a Los Angeles, primo autore dello studio. La scoperta apre la strada a nuove possibilità. Dal momento che le meteoriti che formano crateri più grandi penetrano più in profondità nel sottosuolo lunare, il valore più elevato della costante dielettrica nei crateri più ampi potrebbe derivare dalla fuoriuscita di elementi metallici situati più in profondità, a seguito dell’impatto.

Se questa ipotesi si rivelasse vera, implicherebbe che la superficie lunare è povera di ossidi di ferro e titanio soltanto per poche centinaia di metri di profondità, mentre il sottosuolo potrebbe esserne ricco. Utilizzando dati di altre missioni lunari, gli scienziati hanno trovato conferme a questa ipotesi: i crateri più grandi risultano anche i più ricchi di metalli. Secondo i ricercatori, il nuovo studio non può rispondere direttamente alle domande ancora aperte relative alla formazione della Luna, ma riduce l’incertezza sulla distribuzione di ossidi di ferro e titanio nel sottosuolo lunare, fornendo informazioni importanti per comprendere meglio la composizione della Luna e la sua connessione con la Terra.

Image Credit: NASA / GSFC / Arizona State University

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/moon-more-metallic-than-thought