Il bacino del Polo Sud-Aitken si è formato da un gigantesco impatto circa 4,3 miliardi di anni fa. Ma quella collisione potrebbe aver cambiato per sempre il nostro satellite e spiegare perché il lato lontano appare così diverso da quello vicino, dominato da vasti resti di colore scuro di antiche colate laviche.

"Sappiamo che i grandi impatti come quello che ha formato SPA [South Pole-Aitken] creerebbero molto calore", ha affermato Matt Jones, autore principale di un nuovo studio recentemente pubblicato su Science Advances. “La domanda è come ha fatto quel calore a influenzare le dinamiche interne della Luna. Quello che abbiamo dimostrato, è che in qualsiasi condizione plausibile, l'impatto che ha formato SPA finisce per concentrare questi elementi che producono calore sul lato vicino. Ci aspettiamo che ciò abbia contribuito allo scioglimento del mantello che ha prodotto i flussi di lava che vediamo in superficie”. Questo studio conferma le ricerche precedenti che mostrano quanto sia stato importante l'impatto che ha formato il gigantesco bacino del Polo Sud-Aitken nella storia lunare.

L'impatto che cambiò la Luna

Il bacino del Polo Sud-Aitken (SPA) è il più grande e antico bacino d'impatto riconosciuto sulla Luna. Il suo diametro è di circa 2.500 chilometri. La circonferenza della luna è poco meno di 11.000 chilometri, il che significa che il bacino si estende per quasi un quarto della Luna. Jones afferma che questo enorme impatto avrebbe creato un grande pennacchio di calore che si sarebbe propagato attraverso l'interno lunare. I ricercatori sostengono che questo pennacchio avrebbe trasportato alcuni materiali, una serie di terre rare e elementi che producono calore, sul lato vicino della Luna. Quella concentrazione di elementi avrebbe contribuito al vulcanismo che ha creato le pianure vulcaniche visibili dalla Terra.

Il lato vicino contiene una regione chiamata Procellarum KREEP Terrane (PKT). Quella regione include una grande quantità di elementi specifici. KREEP sta per K (il simbolo atomico del potassio), REE (elementi delle terre rare) e P (il simbolo atomico del fosforo). Il terreno KREEP contiene anche gli elementi torio e uranio, che decadono radioattivamente e producono calore. Quest'ultimo avrebbe permesso a metà della Luna di rimanere vulcanica molto tempo mentre il resto si raffreddava.

Distribuzione del torio sulla superficie lunare dalla missione Lunar Prospector. Il torio è altamente correlato con altri elementi radioattivi (che producono calore), con la maggior parte di esso presente sul lato rivolto verso la Terra (lato vicino). Questa immagine è stata ripresa da una ricerca precedente di Laneuville, M. et al (2013) Journal of Geophysical Research: Planets.

Le simulazioni

Per lo studio, i ricercatori hanno condotto simulazioni al computer di come il calore generato da un impatto gigante altererebbe i modelli di convezione all'interno della Luna e come ciò potrebbe ridistribuire il materiale KREEP nel mantello lunare.
Si pensa che KREEP rappresenti lo strato più esterno del mantello lunare e l'ultima parte a solidificarsi dopo la formazione.

A differenza dei precedenti modelli dell'interno lunare, Jones e il suo team hanno dimostrato che qualsiasi distribuzione uniforme della crosta lunare sarebbe stata interrotta dal pennacchio di calore dell'impatto SPA.
Inoltre, il materiale KREEP avrebbe "cavalcato l'ondata di calore emanata dalla zona di impatto della SPA come un surfista". Quando il pennacchio di calore si è diffuso sotto la crosta lunare, il materiale è stato consegnato al lato vicino del satellite.

"Come si è formato il PKT è probabilmente la questione aperta più significativa nella scienza lunare", ha detto Jones. “E l'impatto tra Polo Sud e Aitken è uno degli eventi più significativi della storia lunare. Questo lavoro unisce queste due cose e penso che i nostri risultati siano davvero entusiasmanti”.