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A prima vista, la Terra e la Luna sembrano mondi separati:una brulica di acqua e vita, l’altra è una roccia arida e senz’aria. Eppure, sotto le loro superfici contrastanti si nasconde una sorprendente affinità chimica. La regolite della Luna è ricca degli stessi materiali simili alla sabbia che formano i deserti della Terra, e molti degli elementi che compongono la crosta e il mantello del nostro pianeta appaiono sulla Luna in proporzioni comparabili. Recenti missioni spaziali hanno persino rivelato serbatoi nascosti di ghiaccio sotto la superficie lunare, aggiungendo un altro strato a questa chimica condivisa.
Ossigeno, silicio, alluminio, ferro e calcio dominano la composizione degli strati esterni della Terra, e questi elementi sono ugualmente abbondanti nella crosta lunare. Sebbene la Luna sia priva di atmosfera, contiene grandi quantità di ossigeno legato in composti solidi. Al contrario, i metalli pesanti come piombo, mercurio e stagno sono relativamente scarsi sulla superficie lunare.
Le sostanze con punti di ebollizione bassi evaporano rapidamente nelle condizioni estreme della Luna, temperature che possono raggiungere i 127°C (260°F) e un ambiente quasi vuoto. Pertanto, la scoperta del ghiaccio nel 1998 e di nuovo nel 2009 è stata una grande sorpresa. L’acqua ghiacciata persiste da miliardi di anni, sepolta sotto la superficie e rinchiusa in un’ombra permanente vicino ai poli. Gli scienziati stimano che la Luna contenga diverse centinaia di milioni di tonnellate d'acqua, più o meno l'equivalente di un lago di medie dimensioni.
Sulla Terra, il biossido di silicio si manifesta sotto forma di sabbia, quarzo e vetro naturale. Anche la Luna contiene grandi quantità di questo composto. Sebbene l’assenza di vento e acqua liquida impedisca l’erosione naturale, innumerevoli impatti di meteoriti hanno polverizzato le rocce lunari in polvere fine, creando una “regolite” ricca di particelle di silicato. L'intenso calore di questi impatti genera anche perle di vetro verde:minuscoli frammenti di biossido di silicio fusi insieme.
L'alluminio è abbondante su entrambi i corpi, sebbene raramente esista come metallo puro. Sulla Terra, minerali come il corindone, il rubino e lo zaffiro, formati da alluminio e ossigeno, sono apprezzati per la loro durezza. Una ricerca della Washington University mostra che la maggior parte dell'alluminio lunare si trova nel feldspato plagioclasio, un minerale che può essere espulso da potenti attacchi meteorici e occasionalmente raggiunge la Terra sotto forma di meteoriti.
