La vita sulla Terra non sarebbe possibile senza la Luna; mantiene stabile l'asse di rotazione del nostro pianeta, che controlla le stagioni e regola il nostro clima. Però, c'è stato un notevole dibattito su come si è formata la Luna. L'ipotesi popolare sostiene che la Luna sia stata formata da un corpo delle dimensioni di Marte che si scontra con la crosta superiore della Terra, povera di metalli. Ma una nuova ricerca suggerisce che il sottosuolo della Luna è più ricco di metalli di quanto si pensasse in precedenza, fornendo nuove intuizioni che potrebbero mettere in discussione la nostra comprensione di quel processo.

Oggi, uno studio pubblicato su Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti getta nuova luce sulla composizione della polvere che si trova sul fondo dei crateri lunari. Guidato da Essam Heggy, ricercatore di ingegneria elettrica e informatica presso la USC Viterbi School of Engineering, e co-investigatore dello strumento Mini-RF a bordo del NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), i membri del team dello strumento Miniature Radio Frequency (Mini-RF) sulla missione Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) hanno utilizzato il radar per visualizzare e caratterizzare questa polvere fine. I ricercatori hanno concluso che il sottosuolo della Luna potrebbe essere più ricco di metalli (cioè ossidi di Fe e Ti) di quanto gli scienziati avessero creduto.

Secondo i ricercatori, la polvere fine sul fondo dei crateri lunari è in realtà materiale espulso da sotto la superficie lunare durante gli impatti di meteoriti. Quando si confronta il contenuto di metallo sul fondo dei crateri più grandi e più profondi con quello di quelli più piccoli e meno profondi, il team ha trovato concentrazioni di metallo più elevate nei crateri più profondi.

Che cosa ha a che fare un cambiamento nella presenza di metallo registrata nel sottosuolo con la nostra comprensione della Luna? L'ipotesi tradizionale è che circa 4,5 miliardi di anni fa ci fu una collisione tra la Terra e un proto-pianeta delle dimensioni di Marte (chiamato Theia). La maggior parte degli scienziati crede che quella collisione abbia lanciato in orbita una grande porzione della crosta superiore della Terra, povera di metalli. eventualmente formare la Luna.

Un aspetto sconcertante di questa teoria della formazione della Luna, è stato che la Luna ha una maggiore concentrazione di ossidi di ferro rispetto alla Terra, un fatto ben noto agli scienziati. Questa particolare ricerca contribuisce al campo in quanto fornisce approfondimenti su una sezione della luna che non è stata studiata frequentemente e postula che potrebbe esistere una concentrazione ancora maggiore di metallo più in profondità sotto la superficie. È possibile, affermano i ricercatori che la discrepanza tra la quantità di ferro sulla crosta terrestre e sulla Luna potrebbe essere persino maggiore di quanto pensassero gli scienziati, che mette in discussione l'attuale comprensione di come si è formata la Luna.

Il fatto che la nostra Luna possa essere più ricca di metalli rispetto alla Terra sfida l'idea che siano state parti del mantello e della crosta terrestre a essere state lanciate in orbita. Una maggiore concentrazione di giacimenti metallici potrebbe significare che altre ipotesi sulla formazione della Luna devono essere esplorate. Potrebbe essere possibile che la collisione con Theia sia stata più devastante per la nostra prima Terra, con sezioni molto più profonde lanciate in orbita, o che la collisione potrebbe essere avvenuta quando la Terra era ancora giovane e ricoperta da un oceano di magma. In alternativa, più metallo potrebbe suggerire un complicato raffreddamento di una superficie lunare fusa precoce, come suggerito da diversi scienziati.

Secondo Heggy, "Migliorando la nostra comprensione di quanto metallo ha effettivamente il sottosuolo della Luna, gli scienziati possono limitare le ambiguità su come si è formato, come si sta evolvendo e come sta contribuendo a mantenere l'abitabilità sulla Terra." Ha inoltre aggiunto, "Il nostro sistema solare da solo ha oltre 200 lune:comprendere il ruolo cruciale che queste lune svolgono nella formazione e nell'evoluzione dei pianeti su cui orbitano può darci una visione più profonda di come e dove potrebbero formarsi le condizioni di vita al di fuori della Terra e come potrebbe apparire".

Wes Patterson del Planetary Exploration Group (SRE), Settore di esplorazione spaziale (SES) presso il laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University, chi è il ricercatore principale del progetto per Mini-RF e coautore dello studio, aggiunto, "La missione LRO e il suo radar imager Mini-RF continuano a sorprenderci con nuove intuizioni sulle origini e la complessità del nostro vicino più prossimo".

Il team prevede di continuare a effettuare ulteriori osservazioni radar di più fondi di crateri con l'esperimento Mini-RF per verificare i risultati iniziali dell'indagine pubblicata.