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Tracce di gas nobili terrestri in meteoriti lunari

Le ricerche per confermare l’origine della Luna non si sono mai arrestate fin dai tempi di Galileo. La tesi più accreditata resta quella del grande impatto o “Giant Impact”. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science Advances, ad opera di un team di geochimici, cosmo chimici e petrografi del Politecnico di Zurigo (ETH) dimostra  con prove evidenti che il nostro satellite ha ereditato i gas nobili dal mantello terrestre.

Lo studio concorre a confermare la teoria della formazione della Luna avvenuta a seguito di una massiccia collisione tra la Terra primordiale e un altro corpo celeste.  «La nostra scoperta significa che i gas nobili sono inclusi nei diversi fattori della teoria dell’impatto gigante.», afferma Henner Busemann, professore all’Istituto di geochimica e petrologia dell’ETH di Zurigo.

Come sono giunti a questa conclusione? Patrizia Will, dottoranda di Busemann, ha analizzato sei campioni di meteoriti lunari. I meteoriti sono stati raccolti dalla NASA in Antartide e messi a disposizione della ricercatrice per le sue indagini. I campioni 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 o firme isotopiche dei gas solari: elio e neon dall’interno della Luna.

Il nostro satellite, senza atmosfera, viene colpito da asteroidi in superficie. 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. Quei frammenti di roccia raccolti nei deserti del Nord Africa o, in questo caso, nel “deserto freddo” dell’Antartide, sono stati analizzati grazie al Noble Gas Laboratory dell’ETH di Zurigo, che include uno spettrometro di massa per gas nobili all’avanguardia chiamato “Tom Dooley”.

Lo strumento ha permesso di misurare le particelle di vetro sub millimetriche dei meteoriti, escludendo il vento solare come fonte dei gas rilevati. L’analisi riporta quantità di elio e di neon in quantità abbondanti rispetto al previsto.

Il Tom Dooley del Politecnico di Zurigo si conferma 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 di 7 miliardi di anni nel meteorite Murchison, la materia solida più antica conosciuta fino ad oggi.

«Sono fermamente convinto che ci sarà una corsa allo studio dei gas nobili pesanti e degli isotopi nei materiali meteoritici. 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. Una tale conoscenza potrebbe aiutare gli scienziati in 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.», afferma Busemann.

In apertura: Rappresentazione grafica Adobe Stock. Crediti ETH Zurigo

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