15 Ottobre 2021
15:18

La Luna ha avuto vulcani attivi almeno fino a 2 miliardi di anni fa

Dall’analisi di campioni delle rocce lunari riportate sulla Terra dalla missione cinese Chang’e-5, allunata a dicembre dello scorso anno sull’Oceanus Procellarum, un team di ricerca internazionale ha dimostrato che i vulcani sono rimasti attivi sulla Luna molto più a lungo del previsto, almeno fino a 2 miliardi di anni fa.
A cura di Andrea Centini

Sulla Luna vi era attività vulcanica fino a 2 miliardi di anni fa; ciò significa che si è arrestata diverso tempo dopo rispetto a quanto preventivato dagli astronomi. La scoperta è stata fatta grazie all'analisi dei campioni lunari riportati sulla Terra dalla missione cinese Chang'e-5, che a dicembre dello scorso anno era allunata sull’Oceanus Procellarum (Oceano delle Tempeste), il più grande “mare” del satellite naturale sito sulla faccia visibile. Un tempo era un vasto bacino di lava incandescente che si è consolidata; proprio per questo gli scienziati del Dragone hanno deciso di inviare lì il lander, che ha raccolto 1,7 chilogrammi di rocce lunari e le ha “spedite” il 16 dicembre 2020 sulle praterie della Mongolia. Si tratta dei primi campioni lunari arrivati sulla Terra dopo quasi mezzo secolo; i precedenti furono infatti riportati nel 1976 con la missione della NASA Apollo 17. Dalle analisi su questi nuovi campioni è stata determinata l'età di 2 miliardi di anni.

A datare i campioni di basalto riportati dalla missione Chang'e-5 è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Istituto di Geologia dell'Accademia cinese di Scienze Geologiche, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi della Scuola di Scienze Planetarie e della Terra dell'Università Curtin di Perth (Australia), dello Shandong Institute of Geological Sciences di Jinan, del Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente dell'Università di Manchester (Regno Unito), del Dipartimento di Scienze Geologiche dell'Università del Colorado Boulder (Stati Uniti), dell'Università di Washington di St. Louis e di numerosi altri istituti. Gli scienziati, coordinati dal professor Xiaochoa Che, membro del Beijing Sensitive High Resolution Ion Micro Probe Center presso l'Accademia cinese delle Scienze, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato appena 2 grammi del totale riportato dalla sonda cinese. I ricercatori li hanno analizzati presso il Beijing SHRIMP Center, uno dei più avanzati laboratori al mondo.

Frammenti di roccia lunare riportati dalla missione cinese. Credit: Science
Frammenti di roccia lunare riportati dalla missione cinese. Credit: Science

Per datare i campioni di roccia basaltica hanno analizzato gli isotopi del piombo, che derivano dal decadimento dell'uranio radioattivo e del torio. Trattandosi di reazioni che si verificano con tempistiche note, dall'analisi di ciascun isotopo è possibile datare con buona approssimazione l'età del campione. Nello specifico, le rocce riportate da Chang'e-5 hanno 1.963 + / – 57 milioni di anni, valore che può essere approssimato in 2 miliardi di anni. È un dato interessante poiché tutte le rocce riportate dalle missioni Apollo della NASA avevano 3 miliardi di anni o più. Confrontando l'età di una particolare area della Luna (come il “giovane” Oceano delle Tempeste) col numero di crateri presenti, la cui densità diminuisce col tempo, può essere molto utile per datare le regioni di altri mondi rocciosi, come quelle su Marte, ad esempio. La nuova scoperta è considerata molto significativa poiché non solo ci aiuta a comprendere meglio l'evoluzione della compagna della Terra, ma anche quella degli altri corpi rocciosi del Sistema solare.

Sapere che l'Oceanus Procellarum ha 2 miliardi di anni, tuttavia, ha posto un nuovo enigma: gli scienziati non sanno quali processi hanno attivato il vulcanismo lunare quando si formò questo "mare", dato che 2 miliardi di anni fa la Luna iniziò a raffreddarsi. Si ritiene che possano essere coinvolti gli isotopi radioattivi di vari elementi (potassio, uranio e torio), ma anche il fatto che la Luna 2 miliardi di anni fa era molto più vicina alla Terra, circa la metà della distanza che ci separa adesso (in media 484mila chilometri). È possibile che ci siano regioni vulcaniche ancor più giovani dell'Oceano delle Tempeste sul satellite della Terra; gli scienziati continueranno a studiare i campioni per comprendere meglio tutti i processi coinvolti. I dettagli della ricerca “Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang’e-5” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Science.

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