Oggi la Luna non possiede un campo magnetico globale paragonabile a quello terrestre. Eppure miliardi di anni fa la situazione era molto diversa. A raccontarlo sono minuscoli frammenti di basalto raccolti sul lato nascosto dalla missione cinese Chang’e-6. Analizzando la magnetizzazione conservata nelle rocce, gli scienziati hanno trovato le tracce di un campo magnetico sorprendentemente intenso risalente a circa 2,8 miliardi di anni fa. La scoperta suggerisce che il “motore” magnetico nascosto nelle profondità lunari abbia avuto una storia molto più movimentata di quanto si pensasse.
Chang’e-6 ha portato sulla Terra campioni mai avuti prima
La missione Chang’e-6 ha segnato una svolta nell’esplorazione lunare. Nel giugno 2024 la sonda è atterrata nel bacino Polo Sud-Aitken, sul lato della Luna permanentemente rivolto lontano dalla Terra, raccogliendo materiale successivamente riportato sul nostro pianeta. È stata la prima volta nella storia che gli scienziati hanno potuto studiare in laboratorio campioni provenienti con certezza dal lato nascosto. Le analisi hanno datato una parte importante dei basalti a circa 2,8 miliardi di anni, fornendo una nuova finestra sulla storia geologica del satellite.
Le rocce funzionano come minuscoli registratori magnetici
Quando una roccia vulcanica si raffredda, alcuni minerali contenenti ferro possono orientarsi in relazione al campo magnetico presente in quel momento, conservandone una sorta di impronta. È il principio alla base del paleomagnetismo. I ricercatori hanno quindi sottoposto frammenti basaltici di Chang’e-6 a sofisticate analisi per distinguere il segnale antico da possibili alterazioni successive dovute a impatti, esposizione spaziale o campi magnetici locali. Le particelle di ferro presenti nei campioni sono risultate sufficientemente stabili da funzionare come registratori dell’antico ambiente magnetico lunare.
Il campo lunare era più forte del previsto
I risultati indicano paleointensità comprese approssimativamente tra 5 e 21 microtesla, con un valore mediano vicino a 13 microtesla. Per confronto, il campo magnetico terrestre superficiale attuale è dell’ordine di alcune decine di microtesla. Non significa che la Luna avesse necessariamente una magnetosfera identica alla nostra, ma il dato è notevole. Le precedenti ricostruzioni suggerivano infatti che la dinamo lunare avesse subito un brusco indebolimento intorno a 3,1 miliardi di anni fa e fosse poi rimasta in uno stato relativamente debole. Le nuove rocce raccontano una storia differente.
La dinamo lunare potrebbe essersi “riaccesa”
Circa 2,8 miliardi di anni fa, il campo sembra infatti aver recuperato intensità. Gli autori parlano di un “rebound”, una ripresa dopo il precedente declino. Questo implica che la dinamo lunare non si sia semplicemente spenta seguendo una diminuzione lenta e continua. Potrebbe aver attraversato fasi di indebolimento e successivo rafforzamento. Il risultato è particolarmente importante perché riempie un vuoto nella cronologia magnetica della Luna: gran parte dei campioni studiati in precedenza proveniva dal lato visibile e offriva poche informazioni sul periodo compreso tra circa 3 e 2 miliardi di anni fa.
Ma cosa produceva il campo magnetico della Luna?
Sulla Terra il campo magnetico viene generato dalla dinamo del nucleo esterno, dove il movimento di ferro liquido elettricamente conduttivo produce correnti e quindi un campo magnetico. Per una Luna molto più piccola spiegare una dinamo durata così a lungo è più difficile, perché il suo interno avrebbe dovuto raffreddarsi relativamente rapidamente. I ricercatori suggeriscono diverse possibilità per spiegare la ripresa: il movimento di materiale in un oceano magmatico alla base del mantello, la precessione della Luna oppure processi legati alla progressiva cristallizzazione del nucleo. Più meccanismi potrebbero aver contribuito in momenti differenti.
Perché il lato nascosto è così prezioso
Quasi tutto ciò che conoscevamo direttamente sulla geologia lunare proveniva dal lato visibile, grazie soprattutto alle missioni Apollo, Luna e più recentemente Chang’e-5. Il lato nascosto è però profondamente diverso: possiede una crosta mediamente più spessa, molto meno vulcanismo basaltico superficiale e ospita l’enorme bacino Polo Sud-Aitken. Chang’e-6 ha eliminato per la prima volta questo squilibrio nella disponibilità dei campioni. Anche analisi magnetiche successive dei suoli riportati dalla missione hanno identificato differenti popolazioni di minerali ferromagnetici prodotte da attività magmatica e impatti.
Un campo magnetico perduto racconta l’interno della Luna
Ricostruire l’antico magnetismo lunare significa quindi guardare indirettamente nelle profondità della Luna di miliardi di anni fa. Un campo globale richiede infatti una fonte energetica capace di mantenere movimenti nel suo interno, e stabilire quando si sia rafforzato o indebolito permette di ricostruire l’evoluzione termica del satellite. Le nuove misurazioni rappresentano il primo vincolo paleomagnetico diretto proveniente dal lato nascosto e sostengono l’esistenza di una dinamo globale ancora attiva 2,8 miliardi di anni fa. La Luna appare oggi geologicamente quieta e magneticamente silenziosa, ma le sue rocce conservano la memoria di un passato molto più dinamico: un’epoca in cui anche il nostro satellite possedeva un cuore capace di generare un campo magnetico planetario.
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