Mentre il nostro sistema solare si stava formando quasi quattro miliardi e mezzo di anni fa, un oggetto delle dimensioni di un pianeta ha colpito la Terra primordiale, portando alla formazione della luna, possibilmente da un caldo, nuvola rotante di vapore di roccia chiamata sinestia. Ma dopo che la Terra e la luna si furono condensate dal vapore, c'è stata un'altra fase di crescita quando i meteoriti si sono schiantati su entrambi i corpi.

Nonostante la loro origine comune, esistono curiose differenze tra la Terra e la luna. Elementi come l'oro, iridio, platino e palladio (noti come elementi altamente siderofili o "amanti del ferro") sono relativamente scarsi sulla luna rispetto alla Terra. Poiché questi elementi sono stati consegnati da meteoriti, le spiegazioni per la differenza pongono limiti al modo in cui la crescita per bombardamento di meteoriti si è svolta in centinaia di milioni di anni. Comprendere questo problema è fondamentale per capire esattamente cosa è successo quando la Terra e la luna sono cresciute nei corpi che conosciamo oggi.

"Questo è stato un grosso problema in termini di come comprendiamo la storia di accrescimento della Luna, " disse Qing-zhu Yin, professore di scienze della terra e planetarie alla UC Davis.

Yin e un gruppo internazionale di collaboratori hanno ora effettuato una ricostruzione dettagliata che risolve il problema dell'elemento altamente siderofilo e fornisce nuove informazioni sulla storia dell'accrescimento tardivo della luna. I loro risultati sono pubblicati l'11 luglio sulla rivista Natura .

Minore ritenzione di materiale meteoritico

I ricercatori hanno modellato i milioni di impatti di meteoriti che avrebbero portato materiale sulla Terra e sulla Luna. Hanno convalidato il loro modello confrontando il numero di impatti previsti con il numero di crateri effettivi sulla luna.

Hanno scoperto che a causa delle dimensioni più piccole della luna, e poiché alcuni impatti avrebbero un angolo poco profondo rispetto alla superficie, relativamente meno materiale è stato lasciato dai meteoriti che hanno colpito la luna rispetto a quelli che hanno colpito la Terra.

Yin e colleghi hanno calcolato che gli elementi siderofili sarebbero stati trattenuti nella crosta e nel mantello lunari solo da circa 4,35 miliardi di anni fa, più tardi di quanto si pensasse in precedenza e circa il tempo in cui l'oceano di magma che ricopre la luna si è solidificato. Gli elementi siderofili arrivati ​​prima di quel momento sarebbero stati assorbiti nel nucleo di ferro della luna.

Presi insieme, questi fattori spiegano la discrepanza negli elementi altamente siderofili tra Terra e Luna.

"La bellezza di questo lavoro è tale che tutte queste cose ora stanno venendo insieme bene. Potremmo aver risolto questo problema, almeno fino a quando qualcuno non troverà nuove discrepanze!" disse Yin.