Simon Lock vuole cambiare il modo in cui pensi alla Luna.

Uno studente laureato presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie di Harvard, Lock è l'autore principale di uno studio che suggerisce che la Luna, piuttosto che essere espulsa dalle conseguenze di una collisione, sia emersa da un massiccio, nuvola di roccia vaporizzata a forma di ciambella chiamata sinestia.

Insieme a Lock, lo studio, pubblicato il 28 febbraio in Journal of Geophysical Research:Planets , è co-autore di Sarah Stewart (UC Davis), Michail Petaev (Harvard), Zoe Leinhardt (Bristol), Mia Mace (Bristol), Stein Jacobsen (Harvard), e Matija Ćuk (SETI).

"La teoria comunemente accettata su come si è formata la Luna è che un corpo delle dimensioni di Marte è entrato in collisione con la proto-Terra e ha lanciato materiale in orbita, " Lock ha detto. "Quella massa si è depositata in un disco e in seguito si è accresciuta per formare la luna. Il corpo rimasto dopo l'impatto era la Terra. Questo è stato il modello canonico per circa 20 anni".

È una storia avvincente, Blocco ha detto, e probabilmente non è anche corretto.

"Mettere in orbita una massa sufficiente nello scenario canonico è in realtà molto difficile, e c'è una gamma molto ristretta di collisioni che potrebbero essere in grado di farlo, " ha detto. "C'è solo una finestra di un paio di gradi di angoli di impatto e una gamma molto ristretta di dimensioni ... e anche in questo caso alcuni impatti continuano a non funzionare".

"Questo nuovo lavoro spiega le caratteristiche della Luna che sono difficili da risolvere con le idee attuali, " ha detto Stewart, un professore di Scienze della Terra e Planetarie alla UC Davis. "Questo è il primo modello che può corrispondere allo schema della composizione della Luna".

Cosa c'è di più, Egli ha detto, i test hanno dimostrato che le "impronte digitali" isotopiche sia per la Terra che per la Luna sono quasi identiche, suggerendo che entrambi provenissero dalla stessa fonte. Ma nella storia canonica, la Luna si è formata principalmente dai resti di uno solo dei due corpi che si sono scontrati.

Ma proprio come le somiglianze tra la Terra e la Luna sollevano interrogativi sulla storia accettata per la creazione della Luna, così anche le loro differenze.

I test hanno dimostrato che la Luna è molto meno abbondante in molti elementi volatili - come potassio, sodio e rame - che sono relativamente comuni sulla Terra.

"Non c'è stata una buona spiegazione per questo, "Ha detto Lock. "Le persone hanno proposto varie ipotesi su come la Luna avrebbe potuto finire con meno volatili, ma nessuno è stato in grado di eguagliare quantitativamente la composizione della Luna".

Lo scenario delineato da Lock e colleghi inizia ancora con una massiccia collisione, ma piuttosto che creare un disco di materiale roccioso, l'impatto crea una sinestia.

"È enorme, " disse Lock. "Può essere dieci volte più grande della Terra, e poiché c'è così tanta energia nella collisione, forse il 10 percento della roccia della Terra è vaporizzato, e il resto è liquido... quindi il modo in cui si forma la Luna da una sinestia è molto diverso."

Inizia con un "seme" - una piccola quantità di roccia liquida che si raccoglie appena fuori dal centro della struttura a ciambella. Quando la struttura si raffredda, la roccia vaporizzata si condensa e piove verso il centro della sinestia. Parte della pioggia scorre nella Luna, facendolo crescere.

"Il tasso di caduta della pioggia è circa dieci volte quello di un uragano sulla Terra, " Lock ha detto. "Nel corso del tempo, l'intera struttura si restringe, e la Luna emerge dal vapore. Infine, l'intera sinestia si condensa e ciò che rimane è una palla di roccia liquida rotante che alla fine forma la Terra come la conosciamo oggi".

L'intero processo avviene in modo straordinariamente veloce, con la Luna che emerge dalla sinestia in poche decine di anni, e la Terra formando circa 1, 000 anni dopo.

Ma ancora più importante, Blocco ha detto, affronta ciascuno dei problemi con il modello canonico per la creazione della Luna. Poiché sia ​​la Terra che la Luna sono create dalla stessa nuvola di roccia vaporizzata, condividono naturalmente "impronte digitali" isotopiche simili. La mancanza di elementi volatili sulla Luna, nel frattempo, può essere spiegato dal fatto che la Luna si è formata circondata da decine di atmosfere di vapore e alla temperatura di 4000-6000 Fahrenheit.

"Fondamentalmente, questo è il primo modello che è stato in grado di spiegare le complicazioni, e che è stato in grado di farlo quantitativamente, " Lock ha detto. "Questo è un modo completamente diverso di formare la Luna. Semplicemente non pensi a un satellite che si forma all'interno di un altro corpo, ma questo è ciò che sembra accadere."

Mentre il modello sembra affrontare alcune questioni di vecchia data riguardanti la creazione della Luna, Lock ha detto che il lavoro è ancora nelle sue fasi preliminari, e più lavoro deve essere fatto per perfezionare ulteriormente il modello.

"Questo è un modello di base, " ha detto Lock. "Abbiamo fatto calcoli di ciascuno dei processi che vanno a formare la Luna e dimostrato che il modello potrebbe funzionare, ma ci sono vari aspetti della nostra teoria che avranno bisogno di ulteriori interrogativi.

"Per esempio, quando la Luna è in questo vapore, cosa fa a quel vapore? Come lo turba? Come scorre il vapore oltre la Luna? Queste sono tutte cose che dobbiamo tornare indietro ed esaminare più in dettaglio".