La firma di un gigantesco impatto tra la Terra e un altro pianeta, impatto da cui avrebbe avuto origine la Luna, si può intravedere nella distribuzione degli isotopi di zinco presenti sul nostro satellite naturale. Ne parlano su Nature di questa settimana Frédéric Moynier e colleghi, che hanno compiuto uno studio comparativo delle concentrazioni di diverse forme di zinco presenti nelle rocce provenienti da Luna, Terra e Marte.
La Luna, con la sua superficie arida, è stata tipicamente considerata povera di elementi volatili rispetto alla Terra, anche se le ultime osservazioni di concentrazioni inaspettatamente alte di acqua nei minerali lunari hanno rimesso in dubbio questa visione. Studiare direttamente la concentrazione di acqua sulla Luna però è molto difficile, e non necessariamente utile per ricostruirne la storia.
“Studiare l’abbondanza e la distribuzione di un certo elemento su un corpo celeste vuol dire studiarne la storia in quel corpo” spiega Diego Turrini dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF di Roma. “Studiare l’acqua sulla Luna da questo punto di vista è complicato, perché non sappiamo da dove arrivi: potrebbe parlarci più delle comete che non della Luna stessa. In questa ricerca si studia invece lo zinco perché è sicuramente sulla Luna fin dalla sua formazione, ed più volatile di altri elementi. Una volta fuso si vaporizza e una parte si perde come gas. Ne esistono diversi isotopi con massa diversa e il tasso di evaporazione è diverso, quelli più pesanti rimangono in quantità maggiore”.
Rispetto a rocce simili provenienti dalla Terra, da Marte o da alcuni metoriti, le rocce lunari vulcaniche studiate da Moynier hanno concentrazioni più basse di zinco, e sono in proporzione più ricche dei suoi isotopi più pesanti. “Sulla Terra perdite di quel tipo degli isotopi più leggeri dello zinco avvengono solo in caso di eventi di evaporazione. I campioni lunari analizzati peraltro sono di due tipi diversi, alcuni più superficiali e altri più profondi. Il fatto che entrambe la famiglie abbiano lo stesso depauperamento di zinco 64 (l’isotopo più leggero) significa che l’evento di evaporazione era di grande scala e non dovuto a fenomeni locali come un vulcano” prosegue Turrini.
Lo studio rivitalizza anche il dibattito sul meccanismo di formazione della Luna. Una delle teorie in campo parla di un impatto tra la proto-Terra e un altro corpo di dimensioni simili a quelle di Marte, a seguito del quale la Luna si sarebbe assemblata dai frammenti fusi e poi ricompattati, provenienti in parte dalla Terra ma soprattutto dal “proiettile” che l’avrebbe colpita.
“Questi impatti giganti erano eventi relativamente comuni verso la fine della fase di formazione dei pianeti terrestri. Uno di essi potrebbe aver portato alla formazione della Luna. Che il materiale lunare derivi principalmente dall’ impattore o dalla crosta terrestre è ancora in fase di studio” continua Turrini. “Ma comunque sia, questo modello ha una serie di implicazioni, tra cui quella che i materiali più volatili siano evaporati a seguito dell’impatto. Questo studio fornisce una prova geochimica a supporto di questo modello. Dimostra che qualunque evento abbia portato alla cattura della Luna, ha reso la sua storia chimica diversa da quella della Terra e di Marte, come dimostrato dalla diversa concentrazione e composizione dello zinco”.