L'origine della Luna.

Cari ragazzi bisogna aggiornare il nostro libro di testo...Parlando della Luna, infatti, riporta alcune ipotesi sulla sua origine che però non sono quelle attualmente più accreditate nel mondo scientifico. Ma allora se le ipotesi del distacco, della cattura e dell'aggregazione non sono le più probabili, come si è formata la Luna?
La risposta si trova in un importante articolo scientifico uscito nel 2001 in cui due scienziati hanno concluso che la Luna si sia originata da un impatto gigantesco tra la Terra e un corpo celeste delle dimensioni di Marte. Secondo questa ipotesi la Luna si sarebbe originata dall'aggregazione del materiale disperso dopo la collisione.

La Luna, il nostro satellite naturale
(http://digilander.libero.it/willyshihtzu/images/LUNA%2003-09-04.jpg).

L'ipotesi dell'origine della Luna da un impatto gigantesco è stata formulata molto prima dell'articolo del 2001. Già alla fine degli anni settanta era questa l'ipotesi più accreditata. Infatti i primi allunaggi dell'Apollo avevano messo in evidenza che le rocce lunari contenevano un rapporto di isotopi dell'ossigeno identico a quello presente nelle rocce terrestri. Questa fu una delle prime evidenze a favore di una Luna originata da materiale terrestre.
Tuttavia restavano molte cose da spiegare e l'articolo del 2001 fornisce un'ipotesi plausibile che sembra dare una spiegazione coerente di quello che è accaduto più di 4 miliardi di anni fa. Un corpo celeste delle dimensioni di Marte, quindi circa un decimo di quello della Terra, avrebbe impattato il nostro giovane pianeta, colpendolo vicino ad uno dei due poli.
L'impatto avrebbe determinato una variazione della velocità di rotazione della Terra intorno al proprio asse. Infatti come conseguenza di questo impatto la durata del giorno sarebbe passata da 5 a 24 ore. Inoltre il tipo di impatto ipotizzato da Canup e Asphaug spiegherebbe come mai la Luna sia più povera di ferro di quanto non lo sia la Terra.

La simulazione dell'impatto secondo l'articolo di Canup e Asphaug. La simulazione mostra l'evolversi della situazione da 20 minuti fino a 23 ore dopo l'impatto. La scala di colori indica l'energia interna della materia, cioè il blu è materia solida mentre dal giallo al rosso si ha un aumento di energia dovuto all'impatto che porta ad un incremento progressivo di fluidità della materia stessa.
(Ripreso da Canup and Asphaug, 2001).

L'energia liberata dall'impatto avrebbe portato alla fusione del mantello della Terra, ma non del nucleo. I materiali del mantello si sarebbero vaporizzati insieme al corpo celeste che ha impattato la Terra. Quindi il tipo di materiale che ha formato la Luna, insieme ai resti del corpo impattante, sarebbe stato costituito prevalentemente da silicati e non da ferro, che si trova invece nel nucleo della Terra. I silicati contengono ossigeno (SiO4) e questo spiegherebbe perché nelle rocce lunari, riportate dalle missioni Apollo, siano stati trovati rapporti isotopici dell'ossigeno simili a quelli che si trovano sulle rocce terrestri.
Gli scienziati hanno quindi proposto, in questo articolo del 2001, dei calcoli che hanno permesso di ricreare al computer le condizioni dell'impatto stesso e le conseguenze sul moto della Terra e del sistema Terra-Luna che si è venuto a creare. Pensate ad una collisione tra due palline, una più grande e una più piccola, ebbene è possibile prevedere la traiettoria delle palline dopo la loro collisione? Come studierete, le leggi della fisica ci permettono di fare questa previsione conoscendo la massa e la velocità delle due palline...Ed è questo che hanno fatto Canup e Asphaug.
Una scoperta molto affascinante, in accordo con l'ipotesi dell'impatto, è quella che ha messo in evidenza l'esistenza di calde polveri cosmiche ricche in silicati originate da impatti tra corpi rocciosi avvenuti all'inizio della vita del nostro sistema solare. Questo dato mette in evidenza come questi impatti erano molto frequenti proprio tra 5 e 4 miliardi di anni fa, quando si stima sia avvenuta l'origine del nostro sistema solare, dei pianeti, della Terra e della Luna.
E giusto per fare una battuta...Per fortuna che questa grossa grossa roccia ha variato la velocità di rotazione del nostro neonato pianeta, altrimenti come avremmo fatto con un giorno di 5 ore!!! La scuola sarebbe durata solo un'ora al giorno...!!!

Referenze
Canup, R.M. and Asphaug, E. (2001) Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation. Nature 412: 708-712.

Nel sito di Wikipedia in inglese, che parla dell'argomento, trovate un'animazione dell'impatto.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)