Per i ricercatori era una specie di mistero. Per i satelliti che orbitano attorno alla Luna, o gli astronauti che in futuro dovessero tornarci, era persino un pericolo. Grandi e anomale concentrazioni di massa che si annidano invisibili sotto la superficie lunare, che alterano bruscamente il campo gravitazionale e possono tirare o spingere fuori rotta un veicolo spaziale di passaggio.
Il “mistero” delle mascon (contrazione delle parole inglesi mass e concetration), scoperto dalle prime missioni Apollo, è stato ora risolto da un team di scienziati guidati dall’Università Purdue come parte della missione GRAIL della NASA.
“Nel 1968 le concentrazioni di massa sono state una scoperta sgradita, e sono rimaste un mistero da allora”, ha detto Jay Melosh, un membro del Gravity Recovery and Interior Laboratory, o GRAIL, team scientifico che ha condotto la ricerca. “GRAIL ha mappato tutte le concentrazioni di massa lunari, e abbiamo anche una migliore comprensione di come si sono sviluppate. Se dovessimo tornare sulla luna, potremmo ora navigare con grande precisione.”
Una migliore comprensione di queste caratteristiche aggiunge anche indizi sull’origine della Luna e sulla sua evoluzione e sarà utile nello studio di altri pianeti, in quanto sappiamo che analoghe concentrazioni di massa sono presenti anche su Marte e Mercurio.
Il team ha confermato pienamente la teoria che le concentrazioni di massa sono state causate da impatti di enormi asteroidi avvenuti miliardi di anni fa e che questi impatti hanno cambiato la densità del materiale sulla superficie della luna, e il suo campo di gravità. Lo studio è pubblicato sulla rivista Science.
“Ora sappiamo che la luna in passato era molto più calda di quanto lo sia ora e che la crosta era più sottile di quanto pensassimo”, ha detto Melosh. “Per la prima volta siamo in grado di capire le dimensioni degli asteroidi che hanno colpito la luna, cercando bacini lasciati dagli impatti. Ora abbiamo gli strumenti per capire di più sul pesante bombardamento di asteroidi avvenuto sulla Luna e ciò che la Terra avrebbe potuto avere di fronte. ”
Le concentrazioni di massa hanno tipicamente una forma simile ad un bersaglio, con un eccesso di gravità nel centro, circondato da un anello di deficit di gravità e da un anello esterno ancora di eccesso. Il team ha scoperto che questo pattern è la naturale conseguenza della sequenza di scavo del cratere, crollo e raffreddamento a seguito di un impatto.
Il team ha spiegato che l’aumento di densità di massa e di forza gravitazionale nel centro è causato dal materiale lunare sciolto a causa del calore emanato dall’impatto dell’asteroide. La fusione ha fatto sì che il materiale diventasse più forte e più denso, attirando a sé materiale aggiuntivo dalle zone circostanti.
Il team ha analizzato i bacini delle concentrazioni di massa Freundlich-Sharanov e Humorum. Utilizzando il set di dati GRAIL, che offre una mappa dettagliata della distribuzione delle masse nella luna senza precedenti. Durante le loro missioni, le due sonde GRAIL hanno trasmesso segnali radio che indicano con precisione le minime variazioni nella distanza tra le due sonde, a sua volta legata alla maggiore o minore gravità delle zone che stavano sorvolando. Gli scienziati di GRAIL stanno utilizzando questi dati per ottenere informazioni dettagliate sulla struttura interna della Luna e sulla sua composizione.