Nel 2020, la missione cinese Chang'e 5 ha campionato più di un chilogrammo di roccia lunare e suolo e lo ha riportato sulla Terra. I campioni contengono innumerevoli minuscole perline di vetro, create quando gli asteroidi hanno colpito la luna e hanno spruzzato goccioline di roccia fusa attorno al sito dell'impatto.

Abbiamo analizzato queste perle di vetro e i crateri da impatto vicino a dove sono stati trovati in grande dettaglio. I nostri risultati, pubblicati su Science Advances , rivelano nuovi dettagli sulla storia degli asteroidi che hanno colpito la luna negli ultimi 2 miliardi di anni.

In particolare, abbiamo trovato tracce di diverse ondate di impatti che si sono verificate contemporaneamente agli impatti sulla Terra, incluso l'impatto di Chicxulub 66 milioni di anni fa che ha portato all'estinzione dei dinosauri.

Miliardi di anni di rocce spaziali

Il potere distruttivo degli impatti dei meteoriti è stato visto nel corso della storia umana. Evento degno di nota recentemente del 2013, la spettacolare meteora di Chelyabinsk che ha ferito centinaia di persone, è stato un evento relativamente minore rispetto agli impatti storici.

Impatti di varie scale si sono verificati nel corso della lunga storia geologica della Terra. Solo circa 200 crateri da impatto sono stati trovati in tutto il mondo, perché l'erosione e l'attività geologica modificano costantemente la superficie del nostro pianeta e cancellano le prove degli impatti passati.

Sulla luna, dove i crateri da impatto non scompaiono, sono riconoscibili diverse centinaia di milioni. Non è difficile immaginare che la Terra abbia subito una simile sbalorditiva raffica di proiettili all'inizio della sua vita.

Con l'evoluzione del sistema solare negli ultimi 4,5 miliardi di anni, il numero di asteroidi è diminuito esponenzialmente nel tempo poiché le rocce spaziali sono state spazzate via dalla Terra e dagli altri pianeti.

Tuttavia, i dettagli di questo processo rimangono oscuri. C'è stato un decadimento graduale nel tempo nel numero di impatti sulla Terra, sulla luna e su altri pianeti nel sistema solare? Ci sono periodi in cui le collisioni sono diventate più frequenti, in questo contesto generale di declino? C'è la possibilità che le collisioni possano aumentare improvvisamente in futuro?

Vetro schizzato

Il miglior posto disponibile per cercare risposte è la luna, e i migliori campioni disponibili sono i suoli lunari, come quelli che Chang'e 5 ha portato a casa.

Il suolo lunare contiene goccioline sferiche di fuso solidificato (vetro) con dimensioni che vanno da pochi millimetri a meno di un millimetro. Queste goccioline si formano durante gli impatti ad alta velocità che fondono la roccia bersaglio.

Le goccioline sciolte possono schizzare fuori per decine o forse centinaia di chilometri intorno al cratere d'impatto.

Analizzando la composizione chimica e la radioattività di queste goccioline, possiamo determinare quanti anni hanno. L'età delle goccioline ci dà quindi un'indicazione di quando questi impatti sono avvenuti sulla luna.

Ogni campione di suolo lunare sembra registrare molteplici impatti. L'età degli impatti è distribuita negli ultimi circa 4 miliardi di anni, con il più giovane che ha solo pochi milioni di anni.

Un semplice sito di destinazione

Chang'e 5 è atterrato in un sito con una storia geologica relativamente semplice, rispetto ad altri siti sulla luna dove sono stati raccolti campioni.

Il sito di atterraggio si trova nel mezzo di un vasto altopiano basaltico di quasi 400 chilometri di diametro. L'altopiano ha "solo" 2 miliardi di anni, che è giovane rispetto all'età complessiva della crosta lunare.

Ciò significa che la storia del sito è più breve e più semplice da svelare. Ciò ha facilitato l'identificazione delle goccioline provenienti dagli impatti vicini, nonché l'interpretazione dei dati chimici e cronologici tramite le immagini satellitari della superficie lunare circostante.

Abbiamo combinato questa interpretazione con la modellazione di come le goccioline si sarebbero formate e schizzate in impatti di diverse dimensioni.

Sembra che le goccioline di vetro possano essere trasportate da 20 a 100 chilometri dal luogo dell'impatto, anche quando l'impatto lascia un cratere di soli 100 metri di diametro. I modelli indicano anche che gli impatti che formano crateri di oltre 1 chilometro di diametro sono più efficienti nella produzione delle goccioline.

Tutte queste informazioni combinate hanno aiutato ad avviare la ricerca di specifici crateri da impatto responsabili della produzione dei vetri estratti dal campione.

Caccia al cratere

L'altopiano basaltico che circonda il sito di atterraggio di Chang'e 5 contiene più di 100.000 crateri di dimensioni superiori a 100 metri. Abbinare le goccioline di vetro al loro cratere di origine è un gioco di probabilità, anche se le probabilità sono leggermente migliori rispetto alla vincita alla lotteria.

Possiamo dire che è probabile che alcuni dei crateri siano la fonte di alcune delle goccioline di vetro nel campione. Tuttavia, questa corrispondenza ha portato a un altro risultato importante.

Studi precedenti avevano riscontrato che la distribuzione dell'età delle goccioline di vetro nei singoli campioni di terreno non è uniforme. Ci sono periodi nella sequenza temporale con un gran numero di goccioline e periodi con poche o nessuna.

La nostra analisi del vetro nei campioni di Chang'e 5 ei nostri tentativi di collegarli a crateri specifici confermano una variazione della velocità di impatto nel tempo.

Inoltre, le età dei periodi identificati da queste goccioline sembrano essere simili a quelle visibili in un certo numero di gruppi di meteoriti esistenti originari della fascia di asteroidi. Questi gruppi di meteoriti potrebbero essere il risultato di antiche collisioni all'interno della cintura degli asteroidi.

Una di queste età a grappolo coincide anche con l'estinzione dei dinosauri. Il nostro studio non lo ha esaminato in dettaglio, ma questa coincidenza potrebbe indicare che, per ragioni ancora sconosciute, ci sono periodi in cui le orbite regolari di piccoli corpi nel sistema solare si destabilizzano e si dirigono verso orbite in cui possono colpire la Terra o la luna.

Nel loro insieme, queste età suggeriscono che potrebbero esserci stati periodi di tempo nella storia della Terra in cui le collisioni sono aumentate in tutto il sistema solare interno. Ciò significa che anche la Terra potrebbe aver vissuto periodi in cui il tasso di impatto è stato più alto del normale e che aumenti simili sono possibili in futuro.

In che modo un tale aumento influenzerebbe l'evoluzione della vita sul pianeta? Quello rimane un mistero. + Esplora ulteriormente

Il vetro lunare mostra gli impatti dell'asteroide lunare rispecchiati sulla Terra

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.