E’ stata fotografata, misurata, radiografata, auscultata. Ci siamo anche atterrati e abbiamo prelevato campioni della sua superficie riportandoli a Terra. Molti pensano che della Luna si sappia ormai tutto e che il nostro satellite non nasconda più segreti. Nulla di più falso. La Luna è un laboratorio a portata di mano per datare e studiare le tappe della storia della formazione del Sistema Solare, raccontata sempre più in dettaglio dai crateri ritratti nelle immagini ad alta risoluzione della sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA.
Il cratere Copernico nell'immagine della LRO. Crediti: NASA/GSFC/Arizona State University
In questa immagine realizzata dalla Camera della LRO a Marzo 2012 è visibile Copernico, un cratere di 93 km di larghezza, localizzato ad est dell’Oceano delle Tempeste (9.7° N, 20.0° O). I suoi raggi si estendono fino a circa 800 Km, sovrapponendosi ad altri crateri. Copernico è visibile anche con un semplice cannocchiale, leggermente a nordovest rispetto al centro della faccia rivolta a Terra. Il cratere ha avuto il suo momento di gloria nel 1966, quando venne fotografato dalla sonda Lunar Orbiter 2 in ricognizione per cercare zone adatte all’allunaggio del successivo programma Apollo. La foto fu definita dalla rivista Time come “one of the great pictures of the century”, “una delle migliori fotografie del secolo” e Copernico venne identificato come il probabile luogo di studio per l’Apollo 20, purtroppo successivamente cancellata.
Copernico è un cratere visibilmente giovane, dalla forma rimasta praticamente intatta, dai bordi ben definiti e non ricoperto da lava o da altri crateri. La sua giovane età è stata determinata in modo diretto cioè misurando l’età di rocce provenienti dal cratere stesso. Malgrado non sia mai stato visitato dalle sonde Apollo, gli scienziati pensano infatti di disporre di campioni provenienti da questa zona lunare. Alcune delle rocce raccolte dall’Apollo12 sono infati state prelevate in uno dei raggi che si estende a nord del cratere e interpretate come ejecta dello stesso evento di impatto che ha generato Copernico. La datazione radiometrica di questi campioni ha permesso di dedurre che il cratere è molto giovane, con una età di appena 800 milioni di anni. Per questo, la formazione del cratere è stata scelta come punto di riferimento temporale per l’inizio dell’ Era Copernicana nella Scala dei tempi geologici lunari.
Ma Copernico è un caso raro e nella maggior parte dei casi non si dispone di rocce per datare la superficie. In questi casi gli scienziati si affidano all’osservazione e al conteggio dei crateri per effettuare una datazione relativa. La prima regola seguita in questo caso è osservare la sovrapposizione: in modo molto intuitivo, tutto quello che compare più in superficie è piu giovane di quello che viene ricoperto. Quando anche questa regola non è facile da osservare, gli scienziati si affidano alla denistà di crateri. Essendo la probabilità di impatto costante nel tempo e in qualsiasi zona della superficie lunare, più una zona risulta ricoperta di crateri, più a lungo essa è stata esposta al bombardamento e dunque piu è antica. Ovviamente, per poter efettuare un conteggio dei crateri accurato è necessaria una mappa molto dettagliata e precisa della superficie, strumento preziosissimo che la missione LRO sta realizzando.
Sia la sovrapposizione sia la densità di crateri sono considerazioni che valgono solo per confronto e permettono di sapere se una zona è piu o meno antica di un’altra. Per una datazione assoluta è necessario tornare alle missioni di “sample return”, ai campioni di roccia lunare di cui è possibile misurare sperimentalmente l’età. Anche se questi casi sono pochissimi, essi permettono di stabilire una relazione tra l’età delle rocce e la densità di crateri osservata nella zona da cui le rocce provengono. Formulando una legge teorica che lega il numero di crateri all’età della zona, è dunque possibile stimare l’età assoluta anche di zone di cui non si dispongono di campioni.
In questo modo la mappa dettagliata dei crateri che tempestano la Luna può raccontare in dettaglio la storia del bombardamento cosmico avvenuto dagli inizi della storia del sistema solare circa 4,6 miliardi di anni fa.
Per saperne di più, link al sito di LRO
La rubrica “Immagini dal Sistema Solare” è a cura della Southern Europe Regional Planetary Imaging Facility (SRPIF), la Fototeca NASA ospitata presso lo IAPS di Roma con la collaborazione dello Space Photography Laboratory (SPL), la Fototeca dell’Università dell’Arizona.