Un nuovo indizio sull’origine della Luna

L’umanità è sempre stata affascinata dalla Luna nel corso dei secoli. E’ stato solo al tempo di Galileo, tuttavia, che gli scienziati hanno iniziato davvero a studiarla. Nel corso di quasi 5 secoli, i ricercatori hanno avanzato numerose teorie molto dibattute su come si è formato il satellite naturale della Terra. Ora, geochimici, cosmochimici e petrologi dell’ETH di Zurigo gettano nuova luce sulla storia dell’origine della Luna.

In uno studio appena pubblicato su Science Advances, un team di ricerca ha riportato risultati che mostrano che la Luna ha ereditato i gas nobili dal mantello terrestre. La scoperta si aggiunge ai già forti indizi della teoria dell'”impatto gigante”, attualmente favorita, che ipotizza che la Luna sia stata formata da una massiccia collisione tra la Terra e un altro corpo celeste.

Meteoriti dalla Luna all’Antartide

Durante la sua ricerca di dottorato all’ETH di Zurigo, Patrizia Will ha analizzato 6 campioni di meteoriti lunari provenienti da una collezione antartica, ottenuti dalla NASA. I meteoriti sono costituiti da roccia basaltica che si è formata quando il magma è sgorgato dall’interno della Luna e si è raffreddato rapidamente. Dopo la loro formazione sono rimaste ricoperte da ulteriori strati basaltici, che proteggevano la roccia dai raggi cosmici e, in particolare, dal vento solare. Il processo di raffreddamento ha portato alla formazione di particelle di vetro lunare, tra gli altri minerali presenti nel magma. Will e il team hanno scoperto che le particelle di vetro trattengono le impronte chimiche (firme isotopiche) dei gas solari: elio e neon dall’interno della Luna. Le loro scoperte supportano fortemente l’ipotesi secondo cui la Luna avrebbe ereditato gas nobili originari della Terra. “Trovare i gas solari, per la prima volta, in materiali basaltici della Luna che non sono collegati ad alcuna esposizione alla superficie lunare è un risultato molto emozionante,” ha affermato Will.

Senza la protezione dell’atmosfera, gli asteroidi colpiscono continuamente la superficie della Luna. Probabilmente ci è voluto un impatto ad alta energia per espellere i meteoriti dagli strati intermedi della colata lavica. Alla fine, i frammenti di roccia si sono fatti strada sulla Terra sotto forma di meteoriti. Molti di questi campioni vengono raccolti nei deserti del Nord Africa o, in questo caso, nel “deserto freddo” dell’Antartide, dove sono più facili da individuare nel paesaggio.

Lo spettrometro dell’ETH di Zurigo

Nel Noble Gas Laboratory dell’ETH di Zurigo, utilizzando uno spettrometro di massa di gas nobile all’avanguardia, il team di ricerca è stato in grado di misurare le particelle di vetro submillimetriche dei meteoriti ed escludere il vento solare come fonte dei gas rilevati. L’elio e il neon che hanno rilevato erano molto più abbondanti del previsto.

Lo strumento è così sensibile da essere, di fatto, l’unico al mondo in grado di rilevare concentrazioni così minime di elio e neon. È stato utilizzato per rilevare questi gas nobili nei grani di 7 miliardi di anni nel meteorite Murchison, la materia solida più antica conosciuta fino ad oggi.

Alla ricerca delle origini della vita

Sapere dove guardare all’interno della vasta collezione della NASA di circa 70mila meteoriti approvati rappresenta un importante passo avanti. “Sono fermamente convinto che ci sarà una corsa allo studio dei gas nobili pesanti e degli isotopi nei materiali meteoritici,” ha affermato il pro. Henner Busemann dell’ETH di Zurigo, uno dei principali esperti mondiali nel campo della geochimica dei gas nobili extraterrestri. Busemann prevede che presto i ricercatori cercheranno gas nobili come lo xeno e il krypton, che sono più difficili da identificare. Cercheranno anche altri elementi volatili come idrogeno o alogeni nei meteoriti lunari.

“Sebbene tali gas non siano necessari per la vita, sarebbe interessante sapere come alcuni di questi gas nobili siano sopravvissuti alla brutale e violenta formazione della Luna. Tale conoscenza potrebbe aiutare gli scienziati di geochimica e geofisica a creare nuovi modelli che mostrano più in generale come elementi più volatili possono sopravvivere alla formazione dei pianeti, nel nostro Sistema Solare e oltre,” ha concluso Busemann.