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Gli astronomi credono di aver finalmente capito perchè il lato della Luna rivolto verso la Terra e il suo lato nascosto siano stati così diversi negli anni successivi alla loro formazione. Si ritiene che la Terra e la Luna si siano formate dopo che un corpo delle dimensioni di Marte chiamato Theia si scontrò con il pianeta precursore della Terra, noto come proto-Terra.

Dopo la collisione, la Terra si è rivelata il corpo più grande, ha trattenuto abbastanza calore da diventare tettonicamente attivo e alla fine si è evoluto in un pianeta dinamico con un’atmosfera e oceani. D’altra parte, la Luna era più piccola. Per un lungo periodo di tempo, gli scienziati hanno creduto che la Luna si fosse raffreddata più velocemente e fosse rimasta nel suo stato attuale per molto tempo.

Tuttavia, ci sono prove che suggeriscono che la prima luna fosse molto più dinamica, costituita da attività vulcanica e magnetica avvenuta fino a un miliardo di anni fa, ovvero molto più tardi di quanto precedentemente previsto.

Alla fine degli anni ’50 e all’inizio degli anni ’60, le sonde spaziali senza equipaggio lanciate dall’URSS restituirono le prime immagini dell’altra parte della Luna e gli scienziati furono sorpresi di scoprire che le due parti erano molto diverse. Solo l’1% sul lato opposto era coperto di crateri rispetto al 31% sul lato vicino.

I primi segni dell’attività vulcanica sono stati scoperti dalle missioni Apollo della NASA quando gli scienziati hanno analizzato campioni. Con questi campioni, gli scienziati hanno identificato un nuovo tipo di firma della roccia chiamata KREEP, un acronimo per gli elementi potassio, elementi delle terre rare (che comprendono cerio, disprosio, erbio, europio e altri elementi rari sulla Terra) e fosforo.

 

Lo studio

Un team internazionale di ricercatori ha sperimentato modelli per scoprire nuovi indizi che suggeriscono che l’asimmetria nella composizione geologica e le caratteristiche superficiali del lato vicino e lontano della luna sono correlate tra loro a causa di un’importante proprietà KREEP.

Gli scienziati spiegano che alcuni elementi di KREEP – potassio, torio e uranio – sono elementi radicalmente instabili. Pertanto, questi elementi possono verificarsi in diverse forme, con atomi di diversa composizione, noti come isotopi. Gli isotopi instabili possono collassare in un processo noto come caduta radioattiva per formare altri elementi rilasciando calore che può fondere le rocce.

I ricercatori hanno scoperto che l’inclusione di KREEP nelle rocce ha ridotto i suoi punti di fusione. Con i modelli, gli scienziati hanno dimostrato che l’attività vulcanica prevista è stata esacerbata a causa di KREEP e del miglioramento del riscaldamento.

Gli scienziati hanno inoltre spiegato che i processi si sono verificati durante l’evoluzione della Luna e il tempo e il volume dell’attività vulcanica sulla superficie lunare. “I nostri risultati suggeriscono che la vicina anomalia geochimica ha influenzato l’evoluzione termica e magmatica della Luna nel corso della sua storia post-differenziazione“, ha spiegato il team.

Lo studio offre uno spaccato delle prime fasi dell’evoluzione del sistema Terra-Luna. “A causa della relativa mancanza di processi di erosione, la superficie della Luna registra eventi geologici dalla storia antica del Sistema Solare. In particolare, le regioni sul lato vicino alla Luna hanno concentrazioni di elementi radioattivi, diversamente da qualsiasi altra parte della Luna. Comprendere l’origine di questo arricchimento locale può aiutare a spiegare le prime fasi della formazione della Luna e, di conseguenza, le condizioni a Terra primitiva”, ha concluso Matthieu Laneuville, coautore e ricercatore presso l’Institute of Earth-Life Sciences del Tokyo Institute of Technology.

Questo studio è stato pubblicato a maggio sulla rivista scientifica Nature Geoscience.