Sapere Scienza

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Campioni di roccia illuminano l’evoluzione lunare

19 Gennaio 2022 di 

Novità sulla storia evolutiva della Luna arrivano da un campione roccioso prelevato dalla missione Apollo 17, nel 1972.

 

L’analisi di Troctolite 76535


Uno studio internazionale ha rivelato nuovi dettagli sull’evoluzione geologica del nostro satellite e sulla sua fase di raffreddamento, grazie ai risultati di complesse analisi ad alta risoluzione effettuate su un campione di roccia chiamato Troctolite 76535.




Il piccolo frammento, di massa circa 150 grammi e di larghezza pari a 5 centimetri, è composto da due tipi di minerali (olivina e plagioclasio) e proviene dalla parte bassa della crosta del satellite: è un tipo di roccia molto diffuso in ambiente lunare.
«Precedenti analisi hanno evidenziato minerali chimicamente omogenei nel campione dell’Apollo 17», afferma William Nelson, dell’Università delle Hawaii a Honolulu, a capo della ricerca. «Il nostro studio ha invece trovato variazioni chimiche all’interno dei cristalli: queste eterogeneità consentono di ricostruire le prime fasi di raffreddamento da alte temperature dei minerali, utilizzando modelli numerici».
Nelson e colleghi hanno elaborato diverse simulazioni teoriche che riproducono possibili percorsi di raffreddamento della Luna, seguendo l’evoluzione chimica delle rocce, con particolare attenzione alla concentrazione di due elementi chimici, il fosforo nell’olivina e il sodio nel plagiocasio. Dallo studio emerge come la composizione chimica osservata non sarebbe potuta sopravvivere ad alte temperature per tempi lunghi.
Le conclusioni delle analisi tracciano, dunque, un’evoluzione lunare diversa dalle precedenti ipotesi: il raffreddamento del magma all’interno della crosta lunare sarebbe stato “rapido”, con durata di circa 20 milioni di anni, invece dei 100 milioni ipotizzati finora.

 

Come si è evoluta la Luna?


I risultati dello studio sono in accordo con la teoria dell’oceano di magma lunare, che spiega l’evoluzione del satellite. Questo modello descrive la superficie lunare come un oceano di magma, uno strato di roccia fusa presente fin dalla sua formazione, circa 4,5 miliardi di anni fa: l’oceano sarebbe conseguenza della rapida formazione della Luna a seguito di un impatto con un altro corpo celeste. Il raffreddamento del magma ha portato alla nascita della crosta e del mantello che formano oggi il satellite.
Il ritmo di raffreddamento ipotizzato da Nelson e colleghi sarebbe però incompatibile con il meccanismo di formazione delle rocce lunari esaminate. Per superare il disaccordo, il team di ricercatori ha ipotizzato un processo di sviluppo roccioso detto di infiltrazione, in cui il magma interagisce con la roccia, cambiando le sue caratteristiche fisiche e chimiche. Il prossimo passo sarà testare queste ipotesi su altri campioni raccolti dalle missioni Apollo.
I risultati della ricerca, pubblicati su Nature Communications, cambiano la nostra conoscenza sulla formazione delle rocce lunari rimodellando l’evoluzione dell’intero Sistema Solare.

Giulia Fabriani

Giulia Fabriani è laureata in Astronomia e Astrofisica alla Sapienza di Roma e in questa università si è specializzata con un master in comunicazione e giornalismo scientifico. Ha collaborato con il Giornale di divulgazione scientifica della Sapienza. Professoressa di matematica e fisica nelle scuole superiori della capitale, motiva le nuove generazioni allo studio di materie scientifiche, partendo dai fondamenti della scienza, come il metodo scientifico. Collabora con associazioni di comunicazione e divulgazione scientifica dell’Università di Tor Vergata di Roma e scrive per Le Scienze.

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