Le differenze fra le due facce della Luna sono dovute a un catastrofico impatto, secondo un nuovo studio
The Dark side of the Moon, il lato nascosto della Luna. La denominazione, che raggiunse indirettamente la massima popolarità grazie ai Pink Floyd, deriva dal fatto che dalla Terra vediamo sempre la stessa faccia del nostro satellite, il lato vicino, mentre per conoscere quella opposta abbiamo dovuto aspettare i primordi dell’era dell’astronautica e in particolare le foto scattate dalla sonda Luna 3 nel 1959.
Lato nascosto e misterioso, come mostravano fra lo stupore degli scienziati già quelle prime immagini, poiché l‘altra faccia appare incredibilmente diversa da quella a noi tanto familiare e dominata dalle ampie macchie scure storicamente definite mari (in realtà quel che resta di antiche colate laviche), praticamente assenti dall’altra parte dove abbondano invece i crateri.
L’ipotesi dell’impatto è stata presa in considerazione sotto diversi punti di vista, negli ultimi anni
Una nuova ricerca avvalora l’ipotesi che tale differenza nell’aspetto dipenderebbe da un enorme impatto che miliardi di anni fa formò il gigantesco bacino lunare del Polo Sud-Aitken (PSA, o SPA in inglese), generando un pennacchio di calore attraverso l’interno della Luna che avrebbe portato materiale, una serie di terre rare e di elementi in grado di produrre calore e favorire il vulcanismo, sul lato visibile del satellite.
“Sappiamo che grandi impatti come quello che formò il PSA genererebbero molto calore”, spiega Matt Jones della Brown University, autore principale dello studio. “La domanda è come quel calore influenzi la dinamica interna della Luna. Quello che adesso dimostriamo è che in ogni condizione ritenuta plausibile nel momento in cui si è formata la SPA, si finisce per ottenere sul lato vicino della Luna una concentrazione di questi elementi che produce calore. Riteniamo ciò abbia contribuito alla fusione del mantello che ha generato le colate laviche visibili in superficie”.
Le differenze nei depositi vulcanici sono evidenti, ma i risultati delle più approfondite missioni successive alla fase pionieristica rivelano peculiarità anche nella composizione geochimica: il lato vicino ospita un’anomalia compositiva nota come Procellarum KREEP terrane (PKT), ovvero una concentrazione di potassio (K), elementi di terre rare (REE) e fosforo (P), oltre a elementi che producono calore come il torio. Il KREEP sembra essere concentrato principalmente dentro e intorno all’Oceanus Procellarum, la più grande delle pianure vulcaniche sul lato visibile, sebbene si trovi anche altrove sulla Luna.
Nel 2019 Yutu 2 fu il primo rover ad allunare sul lato nascosto
Secondo i ricercatori vi è una connessione tra il PKT e i flussi di lava nel lato vicino, ma resta il quesito: perché quell’insieme di elementi si è concentrato proprio su quella faccia e non su quella opposta? Il nuovo studio fornisce una spiegazione collegata al bacino del Polo Sud-Aitken, il secondo cratere da impatto più grande mai scoperto nel sistema solare: i ricercatori hanno condotto simulazioni al computer per comprendere come il calore generato da un impatto gigante possa alterare i modelli di convezione (trasmissione di calore) all’interno della Luna e come ciò potrebbe ridistribuire il materiale KREEP nel mantello lunare.
Il KREEP fu l’ultima parte del mantello a solidificarsi dopo la formazione della Luna, formandone lo strato più esterno appena sotto la crosta lunare. I modelli classici dell’interno lunare suggeriscono che avrebbe dovuto essersi distribuito più o meno uniformemente sotto la superficie. Ma il nuovo modello prende in considerazione il pennacchio di calore creato dall’impatto che formò il bacino del Polo Sud Aitken e mostra che la distribuzione uniforme di materiale sarebbe stata da esso interrotta. Secondo il modello, esso avrebbe per così dire cavalcato l’onda di calore emanata dalla zona di impatto del PSA, seguendola e diffondendosi di conseguenza sotto la crosta lunare e trasportato in massa nel lato vicino.
Il team ha elaborato simulazioni considerando diversi scenari d’impatto, dalla collisione diretta al colpo di striscio. Ciascuna di queste possibili modalità produce modelli di calore diversi e movimenta il KREEP a vari livelli, ma tutti creano concentrazioni del KREEP sul lato vicino coerentemente con l’anomalia PKT. Secondo i ricercatori questo lavoro fornisce una spiegazione credibile per uno dei più longevi misteri riguardo la Luna. “Come si è formato il PKT è probabilmente la questione aperta più significativa nella scienza lunare. E l’impatto del Polo Sud Aitken è uno degli eventi più significativi nella storia lunare. Questo lavoro unisce le due cose e penso i nostri risultati siano davvero entusiasmanti” conclude Jones.
Lo studio ha visto la collaborazione fra i ricercatori della Brown University, della Purdue University, del Lunar and Planetary Science Laboratory in Arizona, della Stanford University e del Jet Propulsion Laboratory della NASA e i risultati dello studio sono illustrati nell’articolo “A South Pole–Aitken impact origin of the lunar compositional asymmetry“ pubblicato sulla rivista Science Advances (2022).
