Secondo alcune simulazioni, una collisione potrebbe aver formato la Luna in poche ore
Miliardi di anni fa, una versione della Terra molto diversa da quella in cui viviamo oggi fu colpita da un oggetto delle dimensioni di Marte. Fu chiamato Theia e, da quella collisione si formò la Luna. Come sia avvenuta esattamente questa formazione è un rompicapo scientifico che i ricercatori hanno studiato per decenni, senza trovare una risposta definitiva.
La maggior parte delle teorie sostiene che la Luna si sia formata dai detriti di questa collisione. Coalizzandosi in orbita nel corso di mesi o anni. Una nuova simulazione propone una teoria diversa: la Luna potrebbe essersi formata immediatamente, nel giro di poche ore, quando il materiale proveniente dalla Terra e da Theia è stato lanciato direttamente in orbita dopo l’impatto.
“Questo apre una nuova gamma di possibili punti di partenza per l’evoluzione della Luna“. Ha dichiarato Jacob Kegerreis, ricercatore post-dottorato presso l’Ames Research Center della NASA, nella Silicon Valley californiana, e autore principale dell’articolo su questi risultati pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. “Siamo entrati in questo progetto senza sapere esattamente quali sarebbero stati i risultati di queste simulazioni ad alta risoluzione. Quindi, oltre a scoprire che le risoluzioni standard possono dare risposte fuorvianti, è stato ancora più eccitante che i nuovi risultati potessero includere un satellite in orbita simile alla Luna”.
Le simulazioni utilizzate in questa ricerca sono tra le più dettagliate del loro genere,. operando alla massima risoluzione di qualsiasi simulazione eseguita per studiare le origini della Luna. o altri impatti giganti. Questa maggiore potenza di calcolo ha dimostrato che le simulazioni a bassa risoluzione. possono non cogliere aspetti importanti di questo tipo di collisioni, consentendo ai ricercatori di vedere emergere nuovi comportamenti . come gli studi precedenti non erano in grado di vedere.
La luna si sarebbe davvero formata a causa di una collisione? Ecco il un puzzle della storia planetaria
Per comprendere le origini della Luna è necessario utilizzare ciò che conosciamo – la conoscenza della sua massa, della sua orbita e l’analisi precisa dei campioni di roccia lunare – e ipotizzare scenari che potrebbero portare a ciò che vediamo oggi.
Le teorie precedenti erano in grado di spiegare abbastanza bene alcuni aspetti delle proprietà della Luna, come la sua massa e la sua orbita, ma con alcune importanti riserve. Un mistero ancora irrisolto è il motivo per cui la composizione della Luna è così simile a quella della Terra. Gli scienziati possono studiare la composizione di un materiale in base alla sua firma isotopica, un indizio chimico di come e dove un oggetto è stato creato. I campioni lunari che gli scienziati hanno potuto studiare in laboratorio mostrano firme isotopiche molto simili a quelle delle rocce terrestri, a differenza delle rocce provenienti da Marte o da altre parti del sistema solare. Ciò rende probabile che gran parte del materiale che compone la Luna provenga originariamente dalla Terra.
Negli scenari precedenti, in cui Theia è stato lanciato in orbita e si è mescolato con solo un po’ di materiale proveniente dalla Terra, è meno probabile che si vedano somiglianze così forti… a meno che Theia non fosse anche isotopicamente simile alla Terra, una coincidenza improbabile. In questa teoria, per creare la Luna è stato utilizzato più materiale terrestre, in particolare i suoi strati esterni, il che potrebbe contribuire a spiegare questa somiglianza di composizione.
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Sono state proposte altre teorie per spiegare queste somiglianze di composizione, come il modello synestia – in cui la Luna si è formata all’interno di un vortice di roccia vaporizzata dalla collisione – ma queste probabilmente faticano a spiegare l’orbita attuale della Luna.
Questa teoria di formazione più rapida e in un unico stadio offre una spiegazione più pulita ed elegante per entrambe le questioni in sospeso. Inoltre, potrebbe fornire nuovi modi per trovare risposte ad altri misteri irrisolti. Questo scenario può collocare la Luna in un’orbita ampia con un interno non completamente fuso,. spiegando potenzialmente proprietà come l’orbita inclinata e la crosta sottile, rendendola una delle spiegazioni più allettanti per le origini della Luna.
Per avvicinarsi alla conferma di quale di queste teorie sia corretta sarà necessario analizzare i futuri campioni lunari riportati sulla Terra . per lo studio dalle future missioni Artemis della NASA. Man mano che gli scienziati avranno accesso a campioni provenienti da altre parti della Luna. e da profondità maggiori sotto la superficie lunare, potranno confrontare i dati reali. con questi scenari simulati e capire cosa indicano su come la Luna si è evoluta nei suoi miliardi di anni di storia.
Un’origine condivisa
Oltre a saperne di più sulla Luna, questi studi possono avvicinarci alla comprensione. di come la nostra Terra sia diventata il mondo che ospita la vita che è oggi.
“Più scopriamo come è nata la Luna, più scopriamo l’evoluzione della nostra Terra”. Ha commentato Vincent Eke, ricercatore dell’Università di Durham e coautore dell’articolo. “Le loro storie sono intrecciate e potrebbero riecheggiare nelle storie di altri pianeti modificati da collisioni simili o molto diverse”.
Il cosmo è pieno di collisioni: gli impatti sono una parte essenziale della formazione e dell’evoluzione dei corpi planetari. Sulla Terra, sappiamo che l’impatto con Theia e altri cambiamenti nel corso della sua storia sono parte. del modo in cui ha potuto raccogliere i materiali necessari alla vita. Quanto più gli scienziati riusciranno a simulare e ad analizzare le cause di queste collisioni,. tanto più saremo preparati a capire come un pianeta potrebbe evolversi fino a diventare abitabile come la nostra Terra.
Questa ricerca è frutto della collaborazione tra Ames e l’Università di Durham, con il supporto del gruppo di ricerca Planetary Giant Impact dell’Institute for Computational Cosmology. Le simulazioni utilizzate sono state eseguite utilizzando il codice open-source SWIFT (SPH with Inter-Dependent Fine-grained Tasking). Realizzato sul servizio DiRAC (Distributed Research Utilizing Advanced Computing) Memory Intensive (“COSMA”), ospitato dall’Università di Durham per conto della struttura DiRAC High-Performance Computing.
