La maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che la Terra ha praticamente sempre avuto la sua luna. I dettagli della composizione della luna (in particolare la "miscela isotopica" di versioni più pesanti e più leggere di vari elementi) sono troppo simili a quelli della Terra perché siano stati catturati da qualche parte remota. Però, alcuni dettagli compositivi differiscono abbastanza da escludere l'idea che la luna sia semplicemente un pezzo di Terra che si è staccato.

I dettagli di come si è formata la luna, e quando, sono state a lungo dibattute. Ora due nuovi studi gettano nuova luce sul processo, anche fissando una data.

Da più di 30 anni, la visione prevalente della formazione della nostra luna è stata l'"ipotesi dell'impatto gigante". I precursori degli attuali quattro pianeti rocciosi:Mercurio, Venere, Terra e Marte - sembrano essere stati dozzine di corpi più piccoli conosciuti come "embrioni planetari". Secondo l'ipotesi dell'impatto gigante, la nostra luna si è formata come risultato dell'ultima di una serie di fusioni di "impatto gigante" tra embrioni planetari che alla fine hanno formato la Terra. In quest'ultimo scontro, un embrione era quasi delle dimensioni della Terra e l'altro approssimativamente delle dimensioni di Marte. Il corpo unito risultante da questo divenne la Terra. detriti scagliati fuori dall'impatto, la maggior parte proveniva dalla parte rocciosa del corpo più piccolo, riuniti in orbita per diventare la luna.

Ma quanto velocemente è successo tutto questo? Fortunatamente, l'esplosione della supernova che si pensa abbia dato l'impulso alla nostra nube di gas e polvere locale per contrarsi - e quindi formare il sole e i suoi pianeti - ha seminato la nube con isotopi di elementi radioattivi appena formati. Poiché ciascuno decade in un isotopo stabile a una velocità diversa, questi forniscono un'ottima serie di orologi per cronometrare i vari eventi.

Su questa base, la nascita del sistema solare è generalmente accettata come avvenuta circa 4,57 miliardi di anni fa. Gli scienziati hanno a lungo discusso quanto tempo dopo si è verificato l'impatto della formazione della luna sulla Terra. La "scuola tarda" favorita 150-200 milioni di anni dopo, mentre la "prima scuola" privilegiava una datazione inferiore a circa 100 milioni di anni dopo l'origine.

Ora un nuovo studio suggerisce che era davvero una data molto precoce, non più di 60 milioni di anni dopo la nascita del sistema solare. La squadra dietro di esso, guidato da Melanie Barboni dell'Università della California, Los Angeles, analizzati cristalli di zircone da campioni di antica crosta lunare raccolti dall'Apollo 14. Sostengono che il rapporto tra due isotopi del raro, afnio elemento simile allo zirconio (Hf-176 e Hf-177 - quest'ultimo ha un neutrone in più nel nucleo rispetto al primo) può essere spiegato solo se l'oceano di magma che copriva la luna appena formata si fosse già solidificato da 4,51 miliardi di anni fa .

Questo lascia, al massimo, solo 60 milioni di anni tra l'origine del sistema solare e la solidificazione della prima crosta lunare – la cui traccia si legge in quei cristalli di zircone.

In confronto all'età totale del sistema solare, 60 milioni di anni per passare da una nuvola di gas e polvere intorno al neonato sole a una Terra completamente formata con la sua grande luna potrebbero sembrare irrealizzabili. Però, è abbastanza lungo - 60 milioni di anni fa, Gran Bretagna e Groenlandia erano ancora unite, senza oceano Atlantico interposto (e l'Islanda non esisteva affatto). E i corpi nello spazio si muovono molto più velocemente dei continenti lentamente striscianti della Terra.

Una serie di impatti invece?

Nel frattempo, uno studio non correlato in Geoscienze naturali , anche appena pubblicato, sostiene che l'ipotesi dell'impatto gigante è errata. Un team israeliano ha utilizzato una modellazione computerizzata sofisticata, chiamata "idrodinamica delle particelle levigate", e concluse che sarebbe stato quasi impossibile per un tale evento produrre un disco di detriti attorno alla Terra con la quantità necessaria di momento angolare (energia rotazionale bloccata nel movimento orbitale e nella rotazione) per formare alla fine una luna stabile.

Anziché, hanno scoperto che un modo più fattibile per formare la luna è il risultato finale di una serie di circa 20 collisioni di embrioni planetari di dimensioni da Marte a luna sul corpo che in seguito divenne la Terra. Ogni collisione produceva un anello di detriti che presto si sarebbe unito in una piccola luna. Ma le maree farebbero sì che ogni luna successiva migri verso l'esterno in modo che si scontrino e si fondono l'una con l'altra nella luna più grande che conosciamo oggi.

I due studi sono contraddittori? Non credo. Se il modello a impatto multiplo è corretto, allora il limite di 60 anni alla formazione della luna dopo la nascita del sistema solare potrebbe ancora datare la fine, o quasi alla fine, della sequenza delle fusioni lunari.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.