È incredibile che differenza possa fare un po' d'acqua. La Luna si è formata tra circa 4,4 e 4,5 miliardi di anni fa quando un oggetto si è scontrato con la proto-Terra ancora in formazione. Questo impatto ha creato un disco di materiale caldo e parzialmente vaporizzato che ruotava attorno al pianeta bambino, infine raffreddandosi e accrescendosi nella Luna.

Per anni, gli scienziati pensavano che all'indomani della collisione l'idrogeno si fosse dissociato dalle molecole d'acqua e da esso e da altri elementi che hanno basse temperature di ebollizione, cosiddetti "elementi volatili, " fuggito dal disco e sono stati persi nello spazio. Ciò porterebbe a una Luna secca e volatile impoverita di elementi, che sembrava essere coerente con le precedenti analisi dei campioni lunari.

Ma la ricerca in corso sulla chimica della Luna sta rivelando che potrebbe essere più umida di quanto si pensasse inizialmente, che solleva interrogativi su alcuni aspetti di questa storia di origine.

"Questa è ancora un'area di ricerca attiva, quindi c'è molto che gli scienziati, compreso il nostro scienziato del Dipartimento di Magnetismo Terrestre Erik Hauri, così come molti altri colleghi e alumni Carnegie, stanno cercando di capire quanta acqua c'è sulla Luna. Questa è una domanda molto importante e impegnativa a cui rispondere dato che abbiamo una conoscenza limitata della storia e della distribuzione dell'acqua lunare, " ha spiegato Miki Nakajima di Carnegie che, insieme a Dave Stevenson del Caltech, si proponeva di determinare se le teorie prevalenti sulla formazione della Luna dovessero essere aggiustate per tenere conto delle più recenti stime più elevate del contenuto di acqua lunare.

L'opera è pubblicata da Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .

Hanno creato modelli dettagliati per determinare se le teorie esistenti sulla collisione di formazione della Luna potrebbero spiegare una Luna bagnata che è ancora impoverita di altri elementi volatili come potassio e sodio.

Hanno modellato diverse condizioni di temperatura e abbondanza di acqua del disco che forma la Luna. A temperature più elevate, il loro disco era dominato da vapori di silicato, che proveniva dall'evaporazione dei manti sia della proto-Terra che dell'impattatore, con un'abbondanza relativamente piccola di idrogeno dissociato dall'acqua. A temperature più basse, il loro disco era dominato dall'acqua, da cui l'idrogeno non si è dissociato in questo intervallo di temperatura, rendendo il suo meccanismo di fuga molto inefficiente.

"La buona notizia è che i nostri modelli mostrano che le osservazioni di una Luna bagnata non sono incompatibili con l'origine di un impatto gigante, "Spiega Nakajima.

Però, significa anche che gli scienziati devono trovare altre spiegazioni sul perché la Luna è priva di potassio, sodio, e altri elementi volatili. Esistono altre possibilità, come gli elementi volatili nel disco che cadono sulla Terra piuttosto che fuggire o essere parte della formazione della Luna. O potenzialmente facevano parte della Luna quando si è accresciuta per la prima volta dal disco post-collisione, ma in seguito sono stati persi.