Uno studio condotto dai ricercatori dell'Università del Colorado Boulder fornisce nuove informazioni sull'eccessivo rigonfiamento equatoriale della Luna, una caratteristica che si è solidificata sul posto oltre quattro miliardi di anni fa quando la Luna si è gradualmente allontanata dalla Terra.

La ricerca stabilisce i parametri sulla velocità con cui la Luna potrebbe essersi ritirata dalla Terra e suggerisce che l'idrosfera del pianeta nascente era inesistente o ancora congelata all'epoca, supportando indirettamente la teoria di un più debole, Sole più debole che all'epoca irradiava circa il 30% di energia in meno rispetto a oggi.

"Il rigonfiamento fossile della Luna potrebbe contenere segreti della prima evoluzione della Terra che non sono stati registrati da nessun'altra parte, "ha detto Shijie Zhong, un professore nel Dipartimento di Fisica della CU Boulder e l'autore principale della nuova ricerca. "Il nostro modello cattura due processi dipendenti dal tempo e questa è la prima volta che qualcuno è stato in grado di porre limiti temporali alla recessione lunare precoce".

La Luna attualmente si allontana dalla Terra ad una velocità di circa 4 centimetri all'anno secondo le osservazioni lunari che vanno dalle missioni Apollo. Si ritiene che la recessione derivi dall'interazione gravitazionale o di marea tra la Terra e la Luna. Lo stesso processo causa anche il rallentamento della rotazione terrestre e l'aumento della lunghezza del giorno.

Gli scienziati hanno teorizzato che le forze di marea e di rotazione hanno modellato la Luna dopo che si è separata dalla Terra, raffreddato e spostato più lontano dal pianeta. Gli effetti di queste forze appiattirono leggermente la Luna ai suoi poli e solidificarono un rigonfiamento permanente nella crosta lunare, creando la caratteristica nota come rigonfiamento fossile. Circa 200 anni fa, Il matematico e fisico francese Pierre-Simon Laplace determinò che il rigonfiamento equatoriale della Luna era 20 volte troppo grande per il suo tasso di rotazione di un giro al mese.

I tempi e le condizioni necessarie di questa formazione di rigonfiamento fossile sono rimasti in gran parte sconosciuti dato che nessun modello fisico è mai stato formulato per questo processo. Utilizzando un modello dinamico unico nel suo genere, Zhong e i suoi colleghi hanno stabilito che il processo non è stato improvviso ma piuttosto lento, durò diverse centinaia di milioni di anni quando la Luna si allontanò dalla Terra durante l'era adeana, o circa 4 miliardi di anni fa.

Ma perché fosse così, La dissipazione di energia della Terra in risposta alle forze di marea, che è ampiamente controllata dagli oceani per l'attuale Terra, avrebbe dovuto essere notevolmente ridotta in quel momento.

"Idrosfera terrestre, se esistesse anche ai tempi dell'Adeo, potrebbe essere stato congelato fino in fondo, che avrebbe quasi eliminato la dissipazione o l'attrito delle maree, "Zhong ha detto, aggiungendo che un più debole, il giovane Sole più debole avrebbe potuto rendere possibili tali condizioni in teoria.

L'ipotesi della "Terra a palla di neve" è stata suggerita in precedenza per l'era neoproterozoica circa 600 milioni di anni fa sulla base di registrazioni geologiche. Idee simili hanno anche affrontato la possibilità di un giovane Sole più debole, ma attualmente mancano prove osservative dirette nella documentazione geologica, facendone oggetto di dibattito tra gli scienziati.

I ricercatori hanno in programma di continuare a ottimizzare il loro modello e cercheranno di colmare altre lacune nella conoscenza della Luna e dei primi giorni della Terra tra 3,8 e 4,5 miliardi di anni fa.

Lo studio è stato recentemente pubblicato online in Lettere di ricerca geofisica , una rivista dell'American Geophysical Union.