Il professor James Day è nel laboratorio di geochimica degli isotopi di Scripps. Credito:Scripps Institution of Oceanography/UC San Diego
Vetro radioattivo vecchio di decenni trovato sul terreno dopo l'esplosione della prima bomba nucleare viene utilizzato dagli scienziati per esaminare le teorie sulla formazione della Luna circa 4,5 miliardi di anni fa.
In un nuovo studio, Scripps Institution of Oceanography presso l'Università della California di San Diego, il professor James Day e colleghi hanno esaminato la composizione chimica dello zinco e di altri elementi volatili contenuti nel vetro di colore verde, chiamato trinite, che erano materiali radioattivi formati sotto le temperature estreme risultanti dall'esplosione della bomba al plutonio del 1945. I campioni di prova analizzati sono stati raccolti tra 10 metri (30 piedi) e 250 metri (800 piedi) da ground zero presso il sito di test Trinity nel New Mexico.
Rispetto a campioni raccolti più lontano, il vetro più vicino al sito di detonazione era impoverito di elementi volatili come lo zinco. Lo zinco presente si è arricchito negli isotopi più pesanti e meno reattivi, che sono forme di questi elementi con diversa massa atomica ma le stesse proprietà chimiche.
Zinco e altri elementi volatili, che vaporizzano ad alta temperatura, sono stati "prosciugati" vicino all'esplosione rispetto a quelli più lontani dall'esplosione. I risultati sono stati pubblicati nel numero dell'8 febbraio della rivista Progressi scientifici .
Una cornice della palla di fuoco "Trinity", .025 secondi dopo la detonazione. Credito:governo degli Stati Uniti. Agenzia per la riduzione delle minacce alla difesa
"I risultati mostrano che l'evaporazione ad alte temperature, simili a quelli all'inizio della formazione dei pianeti, porta alla perdita di elementi volatili e all'arricchimento in isotopi pesanti nei materiali avanzati dall'evento, " disse Giorno, un geoscienziato di Scripps e autore principale dello studio. "Questa è stata saggezza convenzionale, ma ora abbiamo prove sperimentali per dimostrarlo".
Gli scienziati hanno a lungo suggerito che reazioni chimiche simili si sono verificate quando una collisione tra la Terra e un corpo planetario delle dimensioni di Marte ha prodotto detriti che alla fine hanno formato la Luna. L'analisi di Day e colleghi ha trovato somiglianze tra la trinite e le rocce lunari in quanto entrambe sono altamente impoverite di elementi volatili e contengono poca o nessuna acqua. Lo studio di Day fornisce nuove prove a sostegno della "teoria dell'impatto gigante" della formazione della Luna.
Il sottile foglio di trinite nel sito di prova nel deserto del New Mexico, che si estendeva per circa 350 metri (1, 100 piedi) da ground zero, formato dal calore, quando avvennero le reazioni nucleari. I risultati dello studio hanno mostrato che gli elementi volatili subiscono le stesse reazioni chimiche durante eventi di temperatura e pressione estremi, sia sulla Terra che nello spazio.
"Abbiamo usato quello che è stato un evento che ha cambiato la storia a beneficio scientifico, ottenere nuove e importanti informazioni scientifiche da un evento di oltre 70 anni fa che ha cambiato per sempre la storia umana, " disse Giorno, direttore del Laboratorio di isotopi di geochimica Scripps.
Mappa della regione desertica della Jornada del Muerto e del Trinity Test Site, che mostra la posizione dei principali insediamenti e strade (linee grigie punteggiate), la ferrovia Santa Fe (linea nera continua), e il fiume Rio Grande. Le linee punteggiate rosse mostrano la distanza concentrica dal "punto zero" della detonazione. Credito:Day et al. Sci. avv. 2017;3:e1602668