Tracce di gas terrestri trovate nei meteoriti lunari dell'Antartide

Le rocce lunari non sono solo rocce; il gas che è entrato è altrettanto affascinante. La prima prova definitiva che la Luna ha ereditato elementi chimici dall'interno della Terra viene da un nuovo studio di sei meteoriti lunari trovati in Antartide. Ciò supporta l'idea che la luna più antica del nostro pianeta, Age, sia nata quando qualcosa di enorme ha colpito la Terra nella storia antica, nota anche come teoria del grande impatto.

Patricia Will ha osservato tracce di elio e neon - gas nobili estremamente riluttanti a combinarsi con altri elementi - in sei meteoriti lunari della collezione antartica della NASA mentre faceva il dottorato all'ETH di Zurigo in Svizzera.

La roccia vulcanica che forma i meteoriti è chiamata basalto, che si è raffreddata rapidamente dopo essersi formata quando il magma scorreva fuori dall'interno della luna e poi si è raffreddato rapidamente. Durante il processo di raffreddamento, nei campioni si sono formate particelle di vetro lunare, che hanno conservato tracce chimiche di gas solari. Il vetro era schermato dalle particelle cariche, sia dal flusso continuo del vento solare che dalle particelle esterne al sistema solare note come raggi cosmici, da successivi strati di roccia che lo circondavano. I ricercatori hanno concluso che a causa di questo isolamento è stato possibile identificare i gas intrappolati all'interno.

I ricercatori hanno utilizzato uno spettrometro di massa a gas inerte, chiamato Tom Dooley dopo una canzone dei Grateful Dead, per rilevare tracce di elio e neon nei meteoriti. (Gli spettrometri di massa separano i campioni in base al peso.) "Trovare per la prima volta gas solari nei materiali di basalto lunare che non erano associati ad alcun impatto dalla superficie lunare è stata una scoperta fantastica", ha aggiunto Will in una dichiarazione.

Secondo questo studio, la Luna si è formata a seguito di un enorme impatto. Il lavoro potrebbe anche essere una tabella di marcia per studiare come si sono formati i pianeti rocciosi nel sistema solare. Secondo una versione dell'ipotesi dell'impatto gigante, un protopianeta chiamato Theia si è scontrato con la Terra 4,5 miliardi di anni fa, circa 60 milioni di anni dopo la formazione del pianeta stesso.

L'espulsione di materiale dall'interno della Terra che avrebbe potuto rimanere in orbita e fondersi in un altro corpo invece di ricadere sul nostro pianeta appena nato deve essere stato davvero drammatico. La luna, che è leggera e priva di una quantità significativa di ferro nella sua struttura, è un esempio di prove a sostegno di questa teoria. Secondo altri dati a sostegno di questa idea, circa il 30% della massa terrestre è contenuta all'interno del suo nucleo ricco di ferro. Anche le rocce del mantello lunare sono paragonabili per composizione a quelle della Terra e differiscono in molti modi dai meteoriti marziani.

Gli scienziati avevano bisogno di una minore esposizione per condurre lo studio. La luna è costantemente bombardata da asteroidi, perché non c'è un'atmosfera densa, come sulla Terra, per bruciare rocce spaziali. Molto probabilmente, si trattava di una collisione ad alta energia di un asteroide con la superficie della Luna, a seguito della quale si formarono frammenti di roccia dalle profondità di una significativa colata lavica, che successivamente cadde sulla Terra sotto forma di meteoriti. Gli scienziati hanno individuato rocce spaziali oscure sullo sfondo bianco abbagliante dell'Antartide, indicando che provenivano da altre parti del nostro sistema solare.

Gli scienziati sperano che i risultati dello studio aiuteranno gli scienziati a comprendere meglio qualcosa di più della semplice Luna, poiché la stima attuale è stata limitata ad alcuni dei 70.000 meteoriti della NASA. "Sono molto ottimista sul fatto che ci sarà una corsa all'analisi di gas nobili pesanti e isotopi nei materiali meteoriti", ha affermato Henner Busemann, geochimico dell'ETH di Zurigo. Crede che come risultato di questo lavoro, i ricercatori inizieranno presto a cercare altri gas nobili, come xeno e krypton, nelle meteore.

"Sebbene tali gas non siano necessari per la vita, sarebbe interessante sapere come alcuni di questi gas nobili siano sopravvissuti alla terribile e turbolenta formazione della Luna", ha aggiunto Busemann. "Tali informazioni potrebbero aiutare geochimici e geofisici a sviluppare nuovi modelli per spiegare come questi materiali più volatili possono sopravvivere alla formazione di pianeti nel nostro sistema solare e oltre".