Astrofisica: scoperto sulla Luna isotopo di ferro prodotto dall’esplosione di una supernova

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Una stella in fin di vita termina la sua esistenza con un’esplosione cataclismica, espellendo nello spazio gran parte del materiale, principalmente nuovi elementi chimici che vengono generati durante l’esplosione. Una o più di queste supernove sembrano essersi verificate vicino al nostro sistema solare circa due milioni di anni fa: ne è la prova il ritrovamento di isotopi di ferro 60Fe nella costa dell’Oceano Pacifico.

L’isotopo 60Fe viene creato esclusivamente durante le esplosioni di supernove. Con un periodo di dimezzamento di 2.62 milioni di anni (relativamente breve se paragonato all’età del nostro sistema solare) un qualunque isotopo 60Fe originato al tempo della nascita del sistema solare dovrebbe essere decaduto tempo fa in elementi stabili e non essere più quindi rintracciabile sulla Terra.

I campioni lunari delle missioni Apollo

Artist’s impression of dust formation around a supernova exploL’ipotesi supernova è stata avanzata inizialmente nel 1999 dai ricercatori della Technical University of Munich (TUM) che hanno trovato prove in tal senso nella crosta oceanica. Un ulteriore conferma arriva dai fisici del TUM e dai loro colleghi statunitensi, che sono riusciti a dimostrare un’insolita concentrazione di 60Fe nei campioni lunari (raccolti tra il 1969 ed il 1972 durante le missioni Apollo 12, 15 e 16).

E’ anche plausibile che il 60Fe possa essere presente sulla Luna a causa di bombardamenti di particelle cosmiche, dato che queste non si frammentano quando collidono con le molecole di aria, come nel caso dell’atmosfera terrestre. Al contrario, impattano direttamente sulla superficie lunare e possono anche risultare in una trasmutazione di elementi, “ma ciò può spiegare solo una piccola parte del 60Fe scoperto,” spiega Gunther Korschinek, fisico del TUM e scienziato del Cluster of Excellence Structure and Origin of the Universe. “Inoltre presumiamo che il 60Fe scoperto sia nei campioni terrestri che in quelli lunari abbia la stessa provenienza: questi depositi si sostanziano in materiale stellare di nuova creazione, prodotto da una o più supernove.”

Pubblicazione

Interstellar 60Fe on the surface of the Moon
L. Fimiani, D. L. Cook, T. Faestermann, J. M. Gomez-Guzman, K. Hain, G. Herzog, K. Knie, G. Korschinek, P. Ludwig, J. Park, R. C. Reedy, and G. Rugel
Phys. Rev. Lett. 116, 151104, April 13, 2016 (online) – DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.151104