Una nuova ricerca ha fatto luce su un processo vitale nella creazione di un tipo di roccia unico sulla Luna. La scoperta spiega la sua composizione distintiva e la stessa presenza sulla superficie lunare, svelando un mistero che da tempo sfuggiva agli scienziati. Lo studio, pubblicato oggi su Nature Geoscience, rivela un passaggio chiave nella genesi di questi magmi distintivi. Una combinazione di esperimenti di laboratorio ad alta temperatura utilizzando rocce fuse, insieme a sofisticate analisi isotopiche di campioni lunari, identificano una reazione critica che ne controlla la composizione.
Questa reazione ha avuto luogo nelle profondità dell’interno lunare circa 3 miliardi e mezzo di anni fa, comportando lo scambio dell’elemento ferro (Fe) nel magma con l’elemento magnesio (Mg) nelle rocce circostanti, modificando le proprietà chimico-fisiche del composto sciolto.
Il co-autore principale Tim Elliott, professore di Scienze della Terra presso l’Università di Bristol, ha dichiarato: “L’origine delle rocce vulcaniche lunari è una storia affascinante che coinvolge ‘valanghe’ di un mucchio di cristalli instabile su scala planetaria creato dal raffreddamento di un oceano pianeta di magma primordiale“. “Fondamentale per delineare questa storia epica è la presenza di un tipo di magma unico per la Luna, ma spiegare come tali magmi possano essere arrivati in superficie, per essere prelevati dalle missioni spaziali, è stato un problema. È fantastico aver risolto questo dilemma“.
Concentrazioni sorprendentemente elevate dell’elemento titanio (Ti) in alcune parti della superficie lunare sono note sin dalle missioni Apollo della NASA, negli anni ’60 e ’70, che hanno riportato con successo campioni di lava antica solidificata dalla crosta lunare. La mappatura più recente effettuata dai satelliti in orbita mostra che questi magmi, noti come “basalti ad alto contenuto di titanio“, sono diffusi sulla Luna.
“Fino ad ora i modelli non sono stati in grado di ricreare composizioni di magma che corrispondano alle caratteristiche chimiche e fisiche essenziali dei basalti ad alto contenuto di titanio. Si è rivelato particolarmente difficile spiegare la loro bassa densità, che ha permesso loro di eruttare circa tre miliardi e mezzo di anni fa,” ha aggiunto il co-autore principale Martijn Klaver, ricercatore presso l’Istituto di Mineralogia dell’Università di Münster.
Il team internazionale di scienziati, guidato dalle Università di Bristol nel Regno Unito e di Münster in Germania, è riuscito a imitare i basalti ad alto contenuto di titanio nel processo in laboratorio utilizzando esperimenti ad alta temperatura. Le misurazioni dei basalti ad alto contenuto di titanio hanno rivelato anche una composizione isotopica distintiva che fornisce un’impronta digitale delle reazioni riprodotte dagli esperimenti.
Entrambi i risultati dimostrano chiaramente come la reazione del solido fuso sia parte integrante della comprensione della formazione di questi magmi unici.
