L'umanità ha mantenuto un fascino duraturo per la luna. Fu solo al tempo di Galileo, tuttavia, che gli scienziati iniziarono davvero a studiarlo. Nel corso di quasi cinque secoli, i ricercatori hanno avanzato numerose teorie molto dibattute su come si è formata la luna. Ora, geochimici, cosmochimici e petrologi dell'ETH di Zurigo gettano nuova luce sulla storia dell'origine della luna.

In uno studio appena pubblicato sulla rivista Science Advances , il team di ricerca riporta risultati che mostrano che la luna ha ereditato i gas nobili indigeni dell'elio e del neon dal mantello terrestre. La scoperta si aggiunge ai già forti vincoli sulla teoria dell'impatto gigante attualmente favorita che ipotizza che la luna sia stata formata da una massiccia collisione tra la Terra e un altro corpo celeste.

Meteoriti dalla luna all'Antartide

Durante la sua ricerca di dottorato all'ETH di Zurigo, Patrizia Will ha analizzato sei campioni di meteoriti lunari provenienti da una collezione antartica, ottenuti dalla NASA. I meteoriti sono costituiti da roccia basaltica che si è formata quando il magma è sgorgato dall'interno della luna e si è raffreddato rapidamente. Dopo la loro formazione sono rimaste ricoperte da ulteriori strati basaltici, che proteggevano la roccia dai raggi cosmici e, in particolare, dal vento solare. Il processo di raffreddamento ha portato alla formazione di particelle di vetro lunare tra gli altri minerali presenti nel magma. Will e il team hanno scoperto che le particelle di vetro trattengono le impronte chimiche (firme isotopiche) dei gas solari:elio e neon dall'interno della luna. Le loro scoperte supportano fortemente che la luna ha ereditato i gas nobili originari della Terra. "Trovare gas solari, per la prima volta, nei materiali basaltici della luna che non sono correlati a qualsiasi esposizione sulla superficie lunare è stato un risultato così entusiasmante", afferma Will.

Senza la protezione di un'atmosfera, gli asteroidi colpiscono continuamente la superficie della luna. Probabilmente ci è voluto un impatto ad alta energia per espellere i meteoriti dagli strati intermedi della colata lavica simili alle vaste pianure conosciute come Mare Lunare. Alla fine i frammenti di roccia si sono fatti strada sulla Terra sotto forma di meteoriti. Molti di questi campioni di meteoriti vengono raccolti nei deserti del Nord Africa o, in questo caso, nel "deserto freddo" dell'Antartide, dove sono più facili da individuare nel paesaggio.

I testi dei Grateful Dead ispirano lo strumento di laboratorio

Nel Noble Gas Laboratory dell'ETH di Zurigo risiede uno spettrometro di massa di gas nobile all'avanguardia chiamato "Tom Dooley", cantato nell'omonima melodia dei Grateful Dead. Lo strumento ha preso il nome quando i ricercatori precedenti, a un certo punto, hanno sospeso l'attrezzatura altamente sensibile dal soffitto del laboratorio per evitare interferenze dovute alle vibrazioni della vita quotidiana. Utilizzando lo strumento Tom Dooley, il team di ricerca è stato in grado di misurare le particelle di vetro submillimetriche dei meteoriti ed escludere il vento solare come fonte dei gas rilevati. L'elio e il neon che hanno rilevato erano molto più abbondanti del previsto.

Il Tom Dooley è così sensibile da essere, di fatto, l'unico strumento al mondo in grado di rilevare concentrazioni così minime di elio e neon. È stato utilizzato per rilevare questi gas nobili nei grani del meteorite Murchison di 7 miliardi di anni, la materia solida più antica conosciuta fino ad oggi.

Alla ricerca delle origini della vita

Sapere dove guardare all'interno della vasta collezione della NASA di circa 70.000 meteoriti approvati rappresenta un importante passo avanti. "Sono fermamente convinto che ci sarà una corsa allo studio dei gas nobili pesanti e degli isotopi nei materiali meteoritici", afferma il professor Henner Busemann dell'ETH di Zurigo, esperto nel campo della geochimica dei gas nobili extraterrestri. Prevede che i ricercatori cercheranno gas nobili come xeno e krypton, che sono più difficili da identificare. Cercheranno anche altri elementi volatili come idrogeno o alogeni nei meteoriti lunari.

Busemann afferma:"Sebbene tali gas non siano necessari per la vita, sarebbe interessante sapere come alcuni di questi gas nobili siano sopravvissuti alla brutale e violenta formazione della luna. Tale conoscenza potrebbe aiutare gli scienziati di geochimica e geofisica a creare nuovi modelli che mostrano più in generale come tali elementi più volatili possono sopravvivere alla formazione dei pianeti, nel nostro sistema solare e oltre". + Esplora ulteriormente

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