La Luna ci
mostra sempre la stessa faccia, grazie alla rotazione sincrona con la Terra. Ma
uno studio uscito su Nature dimostra che
3.5 miliardi di anni fa lo scenario era molto diverso. La scoperta potrà
aiutarci a indagare il passato del nostro satellite e del nostro pianeta, e
forse anche a svelare l’origine dell’acqua che si trova sulle loro superfici
Avete
presente quando vi dicono che vediamo sempre la stessa faccia della Luna?
L’effetto è dovuto al moto di rotazione sincrona del nostro satellite naturale
con la Terra, ovvero al fatto che la Luna impiega circa lo stesso tempo a
compiere un giro su se stessa e uno attorno a noi. Uno studio pubblicato oggi
sulla rivista Nature rivela che circa 3 miliardi di anni fa l’asse di
rotazione lunare si è significativamente spostato, quindi in un lontano passato
la visuale sul nostro satellite doveva essere molto diversa da come è ora.
Un team di
scienziati, guidato da Matt Siegler della Southern Methodist University
a Dallas, ha ottenuto questo risultato analizzando dati provenienti da diverse
missioni, tra cui il Lunar Prospector, il Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO),
il Lunar Crater and Observation Sensing Satellite (LCROSS), e il Gravity
Recovery and Interior Laboratory (GRAIL). Grazie a questo esteso set di dati, è
stato possibile ottenere una mappa dettagliata delle abbondanze di idrogeno,
presente sulla superficie lunare sotto forma di ghiaccio.
I risultati
hanno rivelato uno strano spostamento del ghiaccio rispetto alla posizione
attuale dei poli, cosa che ha indotto i ricercatori ad approfondire le loro
ricerche. A un’analisi successiva è apparso chiaro che il ghiaccio si trovava
spostato della stessa distanza rispetto ai poli, e in direzioni opposte. Questo
indicava chiaramente che l’asse di rotazione della Luna deve essersi
spostato di almeno sei gradi (circa 200 km sulla sua superficie) in
un’epoca che risale a 3.5 miliardi di anni fa. Secondo i calcoli il processo di
spostamento è stato lento, ed è durato in tutto circa 1 miliardo di anni.
«Questa
scoperta è sorprendente», dice Siegler. «Tendiamo a pensare che gli oggetti in
cielo siano sempre stati come li osserviamo noi, ma in questo caso i dati ci
mostrano che una superficie così familiare come la faccia a noi nota della Luna
in passato era molto diversa. Miliardi di anni fa, il riscaldamento all’interno
del nostro satellite ha fatto sì che la faccia rivolta verso di noi si
spostasse verso l’alto, a causa di un cambiamento fisico dell’asse di
rotazione. Sarebbe come se il polo sud terrestre si spostasse dall’Antartide
all’Australia».
In passato
anche l’asse di rotazione terrestre ha subito una variazione, che sembra essere
dovuta al movimento delle placche continentali, mentre su Marte si pensa che ci
sia stato uno spostamento dell’asse a causa di un’intensa attività vulcanica.
Sulla Luna sembra esserci stato un trasferimento interno di massa. Gli
scienziati ritengono che un’antica attività vulcanica abbia fuso una parte del
mantello lunare, provocando uno spostamento di materiale sotterraneo verso la
superficie.
«Sulla Luna
c’è un’unica regione della crosta su cui si sono accumulati gli elementi
radioattivi generati durante la sua formazione, e si chiama Procellarum», spiega Siegler. «Questa porzione di
crosta radioattiva ha continuato a riscaldare a lungo il mantello che si
trovava negli strati inferiori». Una parte del materiale fuso ha formato le
macchie scure che vediamo anche ad occhio nudo, e non sono altro che colate
laviche. «L’enorme blob di mantello caldo era più leggero di quello già
raffreddato, e questo ha causato lo spostamento delle masse, e con esse quello
dell’asse di rotazione».
Lo
spostamento dell’asse lunare potrebbe spiegare anche perché il nostro satellite
naturale sembra aver perso gran parte del suo ghiaccio. Siegler spiega questo
effetto dicendo che la maggior parte dei pianeti hanno assi di rotazione
stabili e possiamo pensarli come una mano ferma che tiene stretto un
bicchiere d’acqua. Se invece la massa del pianeta si sposta, è come se la mano
iniziasse a traballare, facendo fuoriuscire parte dell’acqua. Con la variazione
di asse di rotazione, gran parte del ghiaccio lunare è stato improvvisamente
esposto alla luce del Sole, evaporando per sempre.
«Le mappe
mostrano quattro caratteristiche fondamentali», spiega Siegler. «Innanzitutto,
la maggior parte dell’idrogeno si trova sfasata rispetto all’attuale asse di
rotazione di circa 5.5 gradi. In secondo luogo, la distribuzione della quantità
di idrogeno è simile su entrambi i poli. In terzo luogo, non c’è alcuna
correlazione con le correnti termiche attuali. E infine, cosa estremamente
significativa, le mappe dell’idrogeno si trovano quasi esattamente agli
antipodi».
Un altro
aspetto interessante di questa scoperta è che fornisce spunti per rispondere a uno
dei misteri più intriganti, ovvero perché ci sia acqua sulla Luna e sulla Terra.
Le teorie di formazione planetaria sostengono che l’acqua non possa essersi
formata a una distanza dal Sole inferiore a quella di Giove, e quindi si
ritiene che sia arrivata da noi attraverso l’impatto con un corpo proveniente
da regioni più esterne.
Il fatto che
il ghiaccio lunare sia così antico implica che l’arrivo dell’acqua è stato
precedente. «Il ghiaccio lunare potrebbe essere una specie di capsula del tempo
se provenisse, come riteniamo, dalla stessa fonte che ha fornito acqua alla
Terra», conclude Siegler. «Questa è un’informazione che non potremmo mai
recuperare qui da noi, perché il nostro pianeta è geologicamente attivo e non
mantiene tracce di un passato così remoto».
Per saperne
di più:
LA LUNA DEI LUNATICI : La luna degli scienziati
- Leggi l’articolo pubblicato su Nature “Lunar true polar wander inferred from polar hydrogen” di M. A. Siegler, R. S. Miller, J. T. Keane, M. Laneuville, D. A. Paige, I. Matsuyama, D. J. Lawrence, A. Crotts e M. J. Poston
Articolo di di Elisa
Nichelli del 24 marzo 2016 Fonte
Italiana Pagina INAF fb https://www.media.inaf.it/2016/03/24/luna-asse-nature/
Eremo Rocca S. Stefano venerdì 26 giugno 2020
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