Si pensa che l’ultimo grande impatto sulla Terra abbia formato la Luna. La datazione di questo evento, basata sull’età di diverse rocce che si presume si siano cristallizzate dall’oceano magmatico lunare, non è univoca ma varia fra 4,35 e 4,51 miliardi di anni fa, a seconda che si utilizzino le età di campioni di roccia lunare intera o di singoli grani di zircone. Un nuovo articolo pubblicato su Nature, però, prende posizione affermando che la Luna si sia formata tra 4,43 e 4,51 miliardi di anni fa. Dopo la sua formazione, infatti, la crosta del nostro satellite si sarebbe fusa nuovamente fuorviando i ricercatori nel determinare con esattezza la sua età.
Cominciamo quindi dall’inizio. La storia della Luna, dicevamo, parte da un’enorme collisione: un asteroide grande come Marte si è schiantato contro una giovane Terra. L’impatto ha generato un calore tale che il nostro pianeta si è fuso completamente e ha espulso nello spazio un’imponente quantità di materiale. Materiale che si è poi raggruppato per formare la Luna, inizialmente ricoperta da un enorme oceano di roccia calda e liquida. Nei milioni di anni successivi, il corpo appena formato si è raffreddato e si è allontanato sempre di più dalla Terra, fino a raggiungere l’orbita attuale a una distanza di circa 384mila chilometri.
Alcune centinaia di milioni di anni dopo la sua formazione, la Luna fu soggetta a un’intensa attività vulcanica. La distanza tra la Terra e la Luna era allora molto minore di quella attuale. Crediti: Mps/Alexey Chizhik
Alcune centinaia di milioni di anni dopo la sua formazione, però, la Luna orbitava ancora molto vicino alla Terra rispetto a oggi: a circa un terzo della distanza attuale. Le forze di marea che derivavano dalla sua orbita riscaldavano il suo interno, originando un’attività vulcanica talmente intensa che potrebbe aver fuso la sua crosta a più riprese. Ed è proprio questo ad aver creato opinioni contrastanti circa l’età del nostro satellite. Alcuni ricercatori, infatti, pensano che la sua formazione risalga a 4,35 miliardi di anni fa, altri ne datano la nascita a 4,51 miliardi di anni fa. E questo perché da un lato quasi tutti i campioni di roccia lunare indicano l’età più giovane, dall’altro alcuni rari cristalli di silicato di zirconio, noti come zirconi, sono significativamente più antichi. Secondo gli autori del nuovo studio hanno ragione entrambi. Come è possibile? Perché, come dicevamo, la crosta lunare è stata in gran parte fusa di nuovo dopo la sua formazione e solo alcuni zirconi sono stati in grado di resistere inalterati a queste condizioni estreme.
Come dimostrano i calcoli dei ricercatori, il flusso di calore proveniente dall’interno lunare era sufficiente a fondere e smuovere l’intero mantello. Il che non significa che la Luna fosse coperta da un oceano di magma, ma che nel corso di diversi milioni di anni il calore dall’interno ha raggiunto gradualmente ogni parte della superficie, liquefacendo la maggior parte della roccia sulla crosta – forse anche più volte.
«I campioni di roccia lunare ci raccontano l’intera e turbolenta storia della Luna», dice Thorsten Kleine, direttore del Max Planck Institute for Solar System Research di Göttingen e coautore dello studio. «Ci parlano della sua formazione e del successivo violento vulcanismo. Finora non avevamo letto correttamente questi indizi».
Il forte vulcanismo ha probabilmente resettato l’orologio geologico della Luna, e i campioni di rocce lunari non rivelano quindi la loro età originale, ma solo quando sono stati riscaldati per l’ultima volta. Solo alcuni zirconi resistenti al calore forniscono prove di un passato più lontano, come mostrano i ricercatori nei loro calcoli. In alcuni punti in cui la lava non ha raggiunto la superficie, i grani di zircone sono rimasti freddi e hanno mantenuto le loro proprietà originarie inalterate.
Tirando le somme, quindi, la Luna avrebbe un’età compresa tra 4,43 e 4,51 miliardi di anni, mentre il violento vulcanismo avrebbe modellato la sua crosta circa 4,35 miliardi di anni fa. Un risultato, questo, che non solo fornisce una risposta più precisa alla domanda “quant’è vecchia la Luna”, ma che risolverebbe anche altre contraddizioni riguardo la sua storia. Il numero relativamente basso di crateri presenti sulla Luna, ad esempio, era un altro argomento a sfavore della sua vecchiaia. In un tempo così lungo, il nostro vicino cosmico avrebbe dovuto assistere a un maggior numero di impatti. Il vulcanismo offre ora una spiegazione anche a questo: la lava proveniente dall’interno della Luna potrebbe aver riempito i primi bacini di impatto, rendendoli così irriconoscibili. Una situazione simile a quella in cui versava la Luna all’epoca è osservabile ancora oggi sulla luna di Giove Io, che percorre un’orbita leggermente ellittica attorno al gigante gassoso. Le enormi forze di marea di Giove rendono la piccola luna il corpo più vulcanicamente attivo del Sistema solare. La Luna primordiale della Terra era probabilmente all’altezza di Io.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Tidally driven remelting around 4.35 billion years ago indicates the Moon is old“, di Francis Nimmo, Thorsten Kleine e Alessandro Morbidelli