Come la Terra ha ottenuto la sua luna è una domanda a lungo dibattuta. La teoria dell’impatto gigante-che afferma che la Luna si è formata dalla collisione tra la Terra primitiva e un corpo roccioso chiamato Theia – è diventata il primo corridore tra le spiegazioni. Ma i dettagli su come questo è accaduto sono sfocati e ci sono molte osservazioni che gli scienziati stanno ancora lottando per spiegare.,

Ora un nuovo studio, pubblicato su Nature Geoscience, ha fatto luce su ciò che è realmente accaduto risolvendo uno dei più grandi misteri che circondano l’incidente: perché la Luna ha finito per essere quasi identica alla Terra, piuttosto che a Theia, supponendo che esistesse.

Secondo la teoria dell’impatto gigante, Theia era un corpo approssimativamente delle dimensioni di Marte o più piccolo – metà del diametro della Terra. Si è schiantato sulla Terra in via di sviluppo 4,5 miliardi di anni fa., Questa collisione ha prodotto abbastanza calore per creare oceani di magma e ha espulso molti detriti in orbita attorno alla Terra, che successivamente si sono fusi nella Luna.

La teoria spiega il modo e la velocità con cui la Terra e la Luna ruotano l’una intorno all’altra. Sono chiusi a chiave, il che significa che la Luna mostra sempre lo stesso lato verso la Terra mentre gira intorno ad essa. Questo è il motivo per cui è stato un tale risultato quando i cinesi hanno atterrato la loro navicella Chang’e 4 sul lato più lontano della Luna in 2019 – le comunicazioni dirette con quel lato non sono mai possibili dalla Terra.,

La Luna e la Terra sono quasi identiche nella composizione. Le differenze sono che la Luna ha meno ferro e meno degli elementi più leggeri come l’idrogeno, che sono necessari per produrre acqua. La teoria dell’impatto gigante spiega perché. L’elemento pesante ferro sarebbe stato mantenuto sulla Terra. E il calore prodotto durante l’impatto e l’espulsione nello spazio avrebbe bollito gli elementi più leggeri mentre il resto del materiale della Terra e Theia si sarebbero mescolati.

I modelli al computer hanno riprodotto gli eventi che hanno portato alla formazione della Luna., I modelli che meglio si adattano a tutte le osservazioni suggeriscono che la Luna dovrebbe essere composta per circa l ‘ 80% dal materiale proveniente da Theia. Allora, perché la Luna è invece sospettosamente simile alla Terra?

Una spiegazione è che Theia e la Terra primitiva dovevano avere una composizione identica per iniziare. Ciò sembra improbabile perché ogni corpo planetario documentato nel nostro sistema solare ha una propria composizione unica, con leggere differenze che riflettono la distanza dal sole in cui si è formato un corpo.,

Un’altra spiegazione è che la miscelazione dei due corpi è stata molto più approfondita del previsto, lasciando una firma meno chiara di Theia nella Luna. Ma anche questo è improbabile, in quanto richiederebbe un impatto molto più grande di quello che ha effettivamente avuto luogo.

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Scavando in profondità

Il nuovo studio risolve questo dilemma mostrando che la Terra e la Luna non sono così simili come si pensava in precedenza., I ricercatori hanno esaminato con altissima precisione la distribuzione degli isotopi dell’elemento ossigeno nelle rocce restituite dalla Luna dagli astronauti dell’Apollo. In chimica, il nucleo atomico di qualsiasi elemento è costituito da particelle note come protoni e neutroni; gli isotopi di un elemento hanno lo stesso numero di protoni nel nucleo della versione normale, ma diversi numeri di neutroni. In questo caso, l’isotopo dell’ossigeno, O-18, che ha otto protoni e dieci neutroni, è leggermente più pesante del molto più comune di O-16, con i suoi otto protoni e otto neutroni.,

Lo studio mostra che c’è una piccola differenza tra la Terra e la Luna nella loro composizione isotopica dell’ossigeno – i loro profili non sono identici dopo tutto. Inoltre, la differenza aumenta quando si guardano le rocce dal mantello della Luna, che è uno strato sotto la superficie o la crosta – con isotopi di ossigeno più leggeri rispetto alla Terra. Questo è importante. La crosta è dove sarebbero finiti detriti misti, mentre l’interno profondo avrebbe più pezzi di Theia.

Quindi Theia e la Terra non erano identiche, e anche la Luna e la Terra non sono identiche., Ma i risultati ci insegnano anche un po ‘ di più su Theia stessa.

A causa della gravità, ci si può aspettare un po ‘ più degli isotopi più pesanti più vicini al Sole. Rispetto alla Terra, Theia deve aver avuto più degli isotopi di ossigeno più leggeri, il che suggerisce che si sarebbe formato più lontano dal Sole rispetto alla Terra.

Con i risultati di questo studio la teoria dell’impatto gigante ha superato un altro ostacolo nello spiegare la formazione della nostra Luna, e abbiamo imparato un po ‘ di più su Theia stessa lungo la strada.