Credit: NASA/JPL-Caltech
Sembra curioso ma, mentre siamo piuttosto sicuri sull'età del nostro Sistema Solare, ossia 4 miliardi e 568 milioni di anni con una accuratezza di 2,080 milioni di anni, ancora dibattiamo sull'età esatta della Terra e soprattutto della Luna.
Ora, un team di ricercatori francesi, tedeschi ed americani hanno cercato di migliorare le stime precedenti con un metodo diverso, simulando le fasi di evoluzione dei pianeti rocciosi (Mercurio, Venere, Terra e Marte) da un disco protoplanetario in orbita intorno al Sole.
I risultati di 259 simulazioni sembrano confermare che la Luna si formò a seguito di un impatto di un oggetto delle dimensioni di Marte, chiamato "Theia", con la Terra, avvenuto circa 4,4 miliardi di anni.
Una stima indipendente rispetto ad altri metodi di datazione, quali ad esempio quelli basati sull'analisi delle concentrazioni deglii isotopi radioattivi presenti nei minerali.
Il documento sarà pubblicato oggi, 3 aprile, sulla rivista Nature.
La teoria dell'impatto prevede che, oltre il 40 per cento della Luna, sarebbe composto dai detriti di questo corpo che, tuttavia, avrebbe avuto una composizione molto differente rispetto a quella della Terra; mentre, al contrario, Terra e Luna hanno dimostrato di essere piuttosto simili in termini isotopici.
"Questo significa che, a livello atomico, la Terra e la Luna sono identici", spiega l'autore dello studio, Seth Jacobson, scienziato planetario presso la Côte d'Azur Observatory a Nizza, in Francia. "Questi nuovi dati sfidano la teoria dell'impatto gigante per la formazione lunare".
Finora, erano stati prospettati diversi scenari temporali: alcuni a sostegno di un evento precoce, circa 30 milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare, altri propensi per un evento a 50 milioni di anni, fino a 100 milioni di anni, dopo la formazione del Sistema Solare.
Il team, però, ha considerato che ci deve essere stata una relazione diretta tra impatto gigante, nascita della Luna ed aumento della massa terrestre.
Cioè, i ricercatori ritengono che, la maggior parte degli elementi siderofili (cioè associati chimicamente al ferro), presenti nel mantello terrestre, devono esser arrivati dopo l'impatto.
Infatti, un corpo che avrebbe colpito la giovane Terra, avrebbe sciolto il mantello, dilavandolo dei materiali più pesanti che si sarebbero legati al nucleo, destinato ad affondare nel cuore del pianeta.
Per cui tali elementi, iridio, platino e simili, presenti oggi nel mantello devono essere arrivati sul nostro pianeta quando il nucleo si era già formato.
Così, con questi presupposti, i ricercatori hanno calcolato che la Luna si sarebbe formata circa 95 milioni di anni dopo il Sistema Solare, più o meno 32 milioni anni.
Una nuova prospettiva di analisi, sicuramente, non esente però da qualche critica.
William Hartmann, ad esempio, ricercatore presso il Planetary Science Institute di Tucson, Arizona, si chiede se il nuovo studio non conti troppo sul fatto di utilizzare l'ultimo grande impatto come marker geologico - temporale.
Hartmann, che per primo propose la teoria dell'impatto gigante per la formazione della Luna, dice: "Quello che la gente spesso dimentica in questo campo è che non abbiamo avuto un solo impatto gigante. Ma bisognerebbe preoccuparsi di quanto è stato grande l'impatto successivo e se è stato in grado di offuscare gli effetti del precedente".
La nuova ricerca comporta anche altre implicazioni.
Come sottolinea Jacobson, la formazione tardiva della Luna significherebbe anche un impatto più violento.
La collisione sarebbe dovuta essere più energica di quanto ritenuto finora e questo sarebbe coerente con un impatto avvenuto in un disco planetario più vecchio.
"I vecchi dischi tendono ad essere dinamicamente più attivi, dato che ci sono meno corpi sparsi tra cui distribuire l'energia", ha detto Jacobson.
Ma ad ogni nuova ricerca il puzzle sembra essere destinato a complicarsi più che ad essere risolto: così, mentre la Luna e la Terra si sarebbero formate quasi insieme, 100 milioni di anni dopo il Sistema Solare, le datazioni sui meteoriti marziani suggeriscono che Marte si sarebbe formato appena un paio di milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare.
"Questo significa che la Terra e Marte si sono formati in tempi drammaticamente diversi, con un processo che per Marte è stato molto più veloce rispetto a quello della Terra", ha detto Jacobson. "Come può essere? È solo una questione di dimensioni? Posizione? Che dire di Mercurio e Venere? Sono cresciuti con tempi simili alla Terra o su scale temporali più simili a Marte? Penso che queste siano alcune delle questioni davvero importanti di cui noi, come comunità di scienziati planetari, ci occuperemo in futuro".
Riferimenti:
- dx.doi.org/10.1038/nature13172
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