La missione cinese Chang’e 6 ha riportato i primi campioni della faccia nascosta della Luna, rivelando segreti geologici e storici.
Apollo e Luna hanno trasformato la nostra comprensione della Luna
Le missioni Apollo (USA) e Luna (Russia), che hanno riportato campioni lunari tra il 1969 e il 1976 , hanno radicalmente cambiato la nostra comprensione della Luna . Prima di queste missioni, gli scienziati ritenevano che la Luna fosse o un asteroide catturato dalla gravità terrestre, o che si fosse formata contemporaneamente alla Terra. Tuttavia, le caratteristiche chimiche e isotopiche dei campioni lunari non potevano essere spiegate da queste teorie.
Una nuova teoria
Una nuova teoria è emersa per conciliare i dati provenienti dai campioni e la dinamica fisica del sistema Terra-Luna: la Luna si sarebbe formata a seguito di un impatto gigantesco tra Theia , un corpo delle dimensioni di Marte, e la Terra, avvenuto alcune decine di milioni di anni dopo la formazione della Terra. Questo impatto avrebbe vaporizzato parte della Terra e di Theia. La maggior parte dei materiali espulsi sarebbe tornata sulla Terra, mentre una piccola frazione avrebbe formato la Luna, che oggi rappresenta solo circa l’1% della massa terrestre.
Questioni aperte
Tuttavia, i campioni di Apollo e Luna provengono esclusivamente dalla faccia visibile della Luna, sollevando interrogativi sulla loro rappresentatività rispetto all’intero satellite. La faccia nascosta della Luna è significativamente diversa da quella visibile dalla Terra: presenta una crosta primordiale spessa e fortemente cratere, con poche o nessuna “mare lunari” — le colate vulcaniche scure visibili dalla Terra. Inoltre, mostra concentrazioni più basse di elementi radioattivi, come il torio , rispetto alla faccia visibile. La nostra conoscenza della faccia nascosta si basa principalmente su osservazioni orbitali, la prima delle quali è stata effettuata dalla missione Luna 3 nel 1959 . Queste differenze suggeriscono che le analisi basate esclusivamente sui campioni della faccia visibile potrebbero essere distorte.
A caccia della faccia nascosta della Luna
La missione cinese Chang’e 6 ha segnato un traguardo storico nel giugno 2024, riportando i primi campioni dalla faccia nascosta della Luna , in particolare dal bassin del Polo Sud-Aitken . Le prime analisi di questi campioni hanno rivelato episodi vulcanici risalenti a 4,2 miliardi di anni fa , permettendo di affinare la cronologia degli eventi lunari grazie a dati isotopici precisi. Queste scoperte non solo sono fondamentali per comprendere meglio la storia della Luna , ma potrebbero anche avere un impatto significativo sui nostri modelli di formazione dei pianeti e sulla comprensione dei processi geologici in tutto il sistema solare.
Caratteristiche della faccia nascosta
La faccia nascosta della Luna presenta differenze significative rispetto a quella visibile dalla Terra. Essa è caratterizzata da una crosta primordiale spessa e fortemente cratere, con poche o nessuna ” mare lunare ” — le coulée vulcaniche scure visibili dalla Terra. Inoltre, mostra concentrazioni più basse di elementi radioattivi , come il torio , rispetto alla faccia visibile. La nostra conoscenza di questa faccia è stata principalmente basata su osservazioni orbitali, la prima delle quali è stata effettuata dalla missione Luna 3 nel 1959.
Importanza delle analisi
Le differenze tra le due facce suggeriscono che le analisi basate esclusivamente sui campioni della faccia visibile potrebbero essere biaisate . La missione Chang’e 6 ha quindi l’obiettivo di colmare questa lacuna, fornendo dati cruciali per una comprensione più completa della Luna.
Scoperte significative
Grazie a datations isotopiche precise di numerosi frammenti di basalto raccolti nella zona di atterraggio di Chang’e 6, i ricercatori hanno identificato due episodi vulcanici distinti. Il più antico, risalente a 4,2 miliardi di anni , è caratterizzato da un basalto ricco di potassio , terre rare e fosforo (combinazione nota come ” KREEP “). Questo rappresenta il più antico campione di basalto lunare mai datato con precisione. Inoltre, altri campioni mostrano tracce di vulcanismo più recente, intorno a 2,8 miliardi di anni , estendendo la durata delle attività vulcaniche sulla faccia nascosta per almeno 1,4 miliardi di anni . Queste scoperte confermano l’origine della bassa abbondanza di ” mare ” sulla faccia nascosta rispetto a quella visibile, ma l’origine di questa dichotomia chimica rimane oggetto di dibattito.
La Luna ci serve anche da ‘orologio’ astronomico
I ritorni di campioni delle missioni Apollo e Luna hanno permesso le prime datazioni delle rocce lunari . Confrontando l’età di queste rocce con la densità dei crateri associati, gli scienziati sono stati in grado di stabilire una corrispondenza tra la densità dei crateri e l’età assoluta delle superfici. Infatti, più una superficie planetaria è antica, più è stata esposta agli impatti meteorici e quindi segnata da numerosi crateri. Quando si verifica un’ eruzione vulcanica , essa cancella i crateri esistenti ricoprendo la superficie di lava, riportando così “l’orologio a zero”. Questa scala cronologica è ora utilizzata per stimare l’età delle superfici di altri corpi del sistema solare per i quali non abbiamo campioni, come Mercurio o Venere .
Essa rappresenta quindi uno strumento centrale per comprendere la dinamica delle superfici planetarie, che riflette a sua volta la dinamica interna dei pianeti. Tuttavia, questa scala si basa interamente sui campioni prelevati dalla faccia visibile della Luna, il che potrebbe introdurre un pregiudizio . Infatti, è possibile che i flussi meteorici siano stati diversi tra la faccia visibile e quella nascosta della Luna, mettendo in discussione l’universalità di questo modello.
I primi risultati dei campioni di Chang’e 6
La missione cinese Chang’e 6 ha effettuato un atterraggio storico sulla faccia nascosta della Luna nel giugno 2024 , precisamente nel bassin del Pôle Sud-Aitken , una delle regioni più antiche del satellite. Questa area è caratterizzata da un’alta densità di crateri e potrebbe contenere frammenti del manteau lunare , la parte sottostante la crosta primordiale, che non era mai stata campionata prima. Grazie a datations isotopiques précises di numerosi frammenti di basalto raccolti nella zona di atterraggio, i ricercatori hanno identificato due episodi vulcanici distinti:
- Il primo episodio, risalente a 4,2 miliardi di anni fa, è rappresentato da un campione di basalto ricco di potassio, terre rare e fosforo (comunemente abbreviato come “KREEP“). Questo campione è il più antico mai datato con precisione sulla Luna.
- Un secondo episodio, più recente, risale a circa 2,8 miliardi di anni fa e mostra tracce di vulcanismo, estendendo la durata delle attività vulcaniche sulla faccia nascosta per almeno 1,4 miliardi di anni.
I basalti più recenti provengono dalla fusione di un mantello lunare povero in KREEP e in elementi radioattivi, che sono essenziali per la produzione di lava. Nonostante le condizioni superficiali sembrassero favorevoli alla fusione del mantello, la composizione del mantello sottostante ha limitato la risalita del magma, spiegando l’assenza di grandi pianure vulcaniche in questa regione. Queste scoperte confermano l’origine della scarsa presenza di ” mers ” sulla faccia nascosta rispetto a quella visibile, ma l’origine di questa differenza chimica rimane oggetto di dibattito. Una recente ipotesi suggerisce che l’impatto che ha creato il bassin del Pôle Sud-Aitken potrebbe aver perturbato la distribuzione del materiale in profondità, portando a un’accumulo di materia ricca in KREEP sotto la faccia visibile. Inoltre, i risultati di Chang’e 6 confermano l’accuratezza dei modelli cronologici basati sui conteggi dei crateri lunari.
Gli anni isotopici dei basalti più giovani (2,8 miliardi di anni) sono in accordo con le età determinate tramite il conteggio dei crateri, utilizzando la calibrazione stabilita sulla faccia visibile. Questi dati offrono un punto di calibrazione essenziale per migliorare gli strumenti di datazione, non solo per la Luna, ma anche per altri corpi planetari. I risultati iniziali della missione Chang’e 6 convalidano l’ipotesi che il flusso meteorico sulla faccia nascosta sia simile a quello della faccia visibile, rafforzando la fiducia nei modelli cronologici applicabili ad altri corpi celesti, come Marte o asteroidi.
Chang’e 6 convalida l’ ‘orologio’ astronomico stabilito da Apollo e Luna
I risultati preliminari della missione Chang’e 6 confermano l’accuratezza dei modelli cronologici basati sui campioni della faccia visibile della Luna. I campioni più recenti analizzati, risalenti a 2,8 miliardi di anni , sono in linea con le età determinate attraverso il conteggio dei crateri , utilizzando la calibrazione stabilita sulla faccia visibile. Inoltre, questi dati forniscono un punto di calibrazione fondamentale per migliorare gli strumenti di datazione, non solo per la Luna, ma anche per altri corpi planetari. I risultati iniziali di Chang’e 6 suggeriscono che il flusso meteorico sulla faccia nascosta è simile a quello della faccia visibile. Questa osservazione avvalora l’uso della calibrazione stabilita sulla faccia visibile per studi più ampi, aumentando la fiducia nei modelli cronologici applicabili ad altri corpi celesti, come Marte o asteroidi .
Fonte: TheConversationFR