La Luna, risultato di uno scontro frontale di Theia con la Terra

Secondo geochimici e studiosi dell’Università della California, Los Angeles (UCLA), la Luna si è formata a seguito di un violento scontro frontale tra la Terra primordiale e un ‘embrione planetario’, un ‘planetoide’ chiamato Theia, circa 100 milioni di anni dopo la nascita della Terra.

Dopo le teorie più disparate formulate sulla genesi del nostro satellite in rapporto alla Terra, questa dell’‘impatto gigante’ è ora la più condivisa dalla comunità scientifica.

La collisione ad alta velocità si sarebbe verificata intorno ai 4,5 miliardi di anni fa, ma molti ritenevano che l’impatto con Theia fosse avvenuto con un angolo di 45 gradi o più, un potente colpo che sarebbe giunto lateralmente alla traiettoria seguita dalla Terra. Nuove prove, riportate il 29 gennaio dalla rivista Science rafforzano invece, sostanzialmente, il caso di un urto frontale.

In altre parole, i due corpi celesti si sarebbero scontrati, percorrendo, grosso modo, la stessa traiettoria.

Ricostruzione dell’impatto (credit:William K. Hartmann)

I ricercatori sono giunti a questa conclusione dopo aver analizzato sette rocce, asportate dalla Luna dalle missioni Apollo 12, 15 e 17, oltre a sei rocce vulcaniche provenienti direttamente dal mantello terrestre, cinque dalla Hawaii e una dall’Arizona.

La chiave per la ricostruzione del gigantesco impatto è stata cercata e trovata in una ‘firma chimica’ lasciata negli atomi di ossigeno delle rocce.

Più del 99,9 per cento dell’ossigeno terrestre è O-16, il cui atomo è formato da 8 protoni e 8 neutroni. Esistono tuttavia isotopi di ossigeno più pesanti: l’O-17, con un neutrone in più per atomo e l’O-18 con due neutroni in più. Terra, Marte e altri corpi planetari del nostro sistema solare hanno ciascuno un unico rapporto O-17 / O-18 che li identifica.

E’ una firma chimica, l’impronta che, caratterizzandoli, li distingue uno dall’altro.

Nel 2014 un team di scienziati tedeschi scriveva, sempre sulla rivista Science, che anche la Luna aveva un proprio rapporto tra i due isotopi dell’ossigeno, ma diverso da quello terrestre.

Questa tesi è stata smentita dal nuovo studio.

“Non rileviamo alcuna differenza tra i rapporti di ossigeno della Luna e della Terra. Per noi, sono indistinguibili”, ha affermato Edward Young, docente di Geochimica e Cosmochimica alla UCLA, che per le sue verifiche si è servito del nuovo spettrometro di massa di cui si è appena dotata l’Università.

Se la collisione fosse avvenuta lateralmente, con un angolo pronunciato come si voleva intendere finora, la maggior parte della Luna avrebbe avuto una composizione simile a Theia e quindi Terra e Luna avrebbero avuto rapporti diversi tra i due isotopi di ossigeno.

Una collisione frontale avrebbe invece probabilmente lasciato invariate le composizioni chimiche, come di fatto è stato constatato.

Theia, che era poco più piccola della Terra e andò dispersa nella collisione, in quel momento stava crescendo e sarebbe diventato un pianeta, se l’urto non ci fosse stato.

La tesi della collisione frontale era stata proposta nel 2012 dall’astrofisico Matija Cuk, ora ricercatore presso l’Istituto SETI, California e da Sara Steward, ora docente presso la University of California, Davis, nonché dall’astrofisica Robin Canup del Southwest Research Institute, Texas.