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La storia magnetica della Luna

La storia magnetica della Luna
Credit: Hernán Cañellas (provided by Benjamin Weiss)

Anche se oggi la Luna non dispone di un campo magnetico globale, la scoperta di una magnetizzazione residua nelle rocce lunari e nella crosta del nostro satellite ha dimostrato che, un potente campo magnetico deve essere esistito miliardi di anni fa. Tuttavia, la sua origine è ancora incerta e discussa: potrebbe essere stato prodotto da una dinamo interna o da forze esterne alla Luna stessa.

Stabilire con certezza se una dinamo lunare sia realmente esistita, avrebbe importanti implicazioni sulla comprensione della struttura interna del nostro satellite, sulla sua storia termica, formazione e sulla nostra conoscenza generale della fisica dei campi magnetici planetari.

Quando gli astronauti delle missioni Apollo tornarono sulla Terra portarono con loro diversi souvenir, rocce, sassi e polvere della superficie della Luna. Questi campioni, analizzati ancora oggi, sono stati fondamentali per studiare il passato del nostro satellite ma alcune questioni sono ancora in sospeso. Una di queste è determinare se la Luna primordiale avesse o meno una struttura stratificata e differenziata come la Terra oggi.

Ben Weiss, professore di scienze planetarie del Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences presso il MIT (Massachusetts Institute of Technology) e il suo team, ha trovato segni di magnetizzazione in alcune rocce lunari che sembrano confermare un campo magnetico esteso nel passato della Luna. Una scoperta che ha portato ad una nuova serie di domande: per quanto tempo questo campo magnetico è esistito? Quanto era forte? Da cosa era sostenuto?

Weiss ed un ex-studentessa del MIT, Sonia Tikoo, hanno appena pubblicato un documento sulla rivista Science, in cui esplorano la possibilità di un'antica dinamo lunare.

The lunar dynamo [abstract]

The inductive generation of magnetic fields in fluid planetary interiors is known as the dynamo process. Although the Moon today has no global magnetic field, it has been known since the Apollo era that the lunar rocks and crust are magnetized. Until recently, it was unclear whether this magnetization was the product of a core dynamo or fields generated externally to the Moon. New laboratory and spacecraft measurements strongly indicate that much of this magnetization is the product of an ancient core dynamo. The dynamo field persisted from at least 4.25 to 3.56 billion years ago (Ga), with an intensity reaching that of the present Earth. The field then declined by at least an order of magnitude by ∼3.3 Ga. The mechanisms for sustaining such an intense and long-lived dynamo are uncertain but may include mechanical stirring by the mantle and core crystallization.

Le dinamo planetarie sono generate da un processo di induzione in cui, l'energia di turbolenti fluidi conduttori si trasforma in un campo magnetico.

I campi magnetici sono una delle poche manifestazioni esteriori dei movimenti estremamente energici dei fluidi che possono verificarsi nei nuclei planetari.

Il team sostiene che, nonostante le piccole dimensioni della Luna, solo l'1 percento della massa della Terra, la sua dinamo fosse sorprendentemente intensa (più forte del campo magnetico terrestre di oggi) e di lunga durata, persistente da almeno 4,2 miliardi anni fa fino ad almeno 3,56 miliardi anni fa, un periodo che si sovrappone agli inizi del Sistema Solare e all'Intenso Bombardamento Tardivo.

Questa dinamo poteva essere sostenuta per convezione, eventualmente alimentata mediante cristallizzazione del nucleo e / o agitazione dal mantello solido, il cui movimento, a sua volta, era generato dal moto di precessione molto più vigoroso miliardi di anni fa quando la Luna era più vicina alla Terra.

"Sappiamo che il campo della luna è diminuito improvvisamente tra 3,56 e 3.3 miliardi di anni fa ma ancora non sappiamo quando la dinamo si sia fermata. Questo sarà l'obiettivo dei prossimi studi", hanno dichiarato i ricercatori.

Inoltre, bisognerà scoprire la direzione di questo campo magnetico: dal momento in cui le rocce lunari studiate sono tutti frammenti di regolite prodotti da impatti in superficie, occorrerà disporre di un campione orientato in situ. Tali dati direzionali potrebbero determinare la geometria e la frequenza di inversione del campo magnetico lunare, nonché vincolare antichi eventi tettonici su scala globale e locale.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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