Novembre 15, 2024 a 5: 00 am
I primi campioni provenienti dal lato nascosto della luna contengono segni di una sorprendente attività vulcanica vicino al polo sud lunare.
Due analisi separate delle rocce lunari portate sulla Terra dalla sonda cinese Chang’e-6 mostrano che le rocce si sono formate dal raffreddamento del magma in tempi relativamente recenti, circa 2,8 miliardi di anni fa, secondo gli articoli pubblicati il 15 novembre su Science and Nature. Le misurazioni possono aiutare a risolvere il mistero del perché il lato nascosto della luna è così diverso dal suo lato visibile, ma anche sollevare nuove domande sulla storia del vulcanismo lunare.
Le due facce della luna sono come la notte e il giorno, con topografia, composizione chimica, densità dei crateri e prove di vulcanismo diverse. Enormi pozze solidificate di lava chiamate mare coprono quasi un terzo del lato visibile. Ma solo circa il 2% del lato opposto mostra segni di scorrimento di lava.
“L’enigmatica asimmetria tra il lato visibile e il lato nascosto della luna … è un enigma irrisolto di lunga data”, scrivono su Nature il geochimico Qiu-Li Li dell’Accademia cinese delle scienze di Pechino e colleghi.
Fino a poco tempo fa, tutte le rocce che gli esseri umani avevano riportato dalla luna provenivano dal lato visibile. I campioni delle missioni Apollo e Luna negli anni ’60 e ’70 hanno suggerito che la luna era più attiva dal punto di vista vulcanico circa 4 miliardi di anni fa e si era per lo più raffreddata circa 3 miliardi di anni fa. Le rocce della missione cinese Chang’e-5 hanno mostrato un vulcanismo più recente, circa 2 miliardi di anni fa (SN: 10/7/21).
Ma la storia vulcanica del lato nascosto era un mistero completo, fino a quando la missione cinese Chang’e-6 ha restituito i primi campioni mai raccolti dalla regione a giugno (SN: 6/5/24). La sonda è tornata sulla Terra con quasi due chilogrammi di suolo lunare proveniente dal Polo Sud-Bacino di Aitken, il cratere più antico e più grande e la fonte della maggior parte del materiale vulcanico sul lato nascosto della Luna.
“Immaginate di avere campioni di roccia provenienti da circa 10 località del Nord America, e questo è ciò che sapete della Terra”, dice lo scienziato planetario Stephen Elardo dell’Università della Florida a Gainesville, che non è stato coinvolto nei nuovi lavori. “Poi all’improvviso ricevi le tue prime rocce dal Sudafrica o dall’Australia. Ora puoi averlo come un altro punto di dati per conoscere l’intero pianeta. Questo è fondamentalmente ciò che è per la luna”.
Due gruppi hanno esaminato le rocce utilizzando la datazione radiometrica, una tecnica per stimare l’età di un oggetto dalla quantità relativa di alcuni elementi radioattivi che contiene (SN: 10/5/21).
Il geochimico Le Zhang dell’Accademia cinese delle scienze di Guangzhou e colleghi hanno studiato 35 frammenti di roccia vulcanica chiamata basalto e hanno scoperto che le loro età si sono raggruppate intorno ai 2,830 miliardi di anni. Li e colleghi hanno esaminato 108 frammenti di basalto e hanno trovato età simili: 2,807 miliardi di anni, riferisce il team su Nature.
“È un po’ più giovane di quanto mi sarei aspettato per quella regione della luna”, dice Elardo.
Ciò è dovuto a un’altra caratteristica che entrambi i gruppi hanno trovato nei campioni. Le rocce mancano di elementi che producono calore come il potassio, gli elementi delle terre rare (come l’uranio e il torio) e il fosforo, noti collettivamente come KREEP. Sul lato visibile, gli elementi KREEP in decomposizione potrebbero mantenere il mantello lunare abbastanza caldo da sostenere il vulcanismo fino a 2 miliardi di anni fa. Ma senza questi elementi, non è chiaro come il lato nascosto sia rimasto fuso per così tanto tempo, dice Elardo.
I risultati suggeriscono anche un vulcanismo di lunga durata. Il team di Li ha trovato una roccia in particolare che si è distinta: un frammento ricco di alluminio che risale a 4,2 miliardi di anni fa. L’unica roccia lunare conosciuta che è più antica è un meteorite il cui punto di origine sulla luna è sconosciuto. Insieme ai campioni più giovani, le rocce implicano un vulcanismo di almeno 1,4 miliardi di anni.