Dossier

Nonostante sia l’oggetto celeste di gran lunga più vicino a noi e sia stato esplorato perfino dagli astronauti la Luna continua a rappresentare un mistero per quanto riguarda la sua formazione.

I circa 400 Kg di rocce lunari riportate a Terra dagli uomini delle missioni Apollo e dalle sonde sovietiche Lunik sono risultate peculiari, cioè diverse sia dalle meteoriti che dalle rocce terrestri. Sulla base della loro attenta analisi è possibile evidenziare tre grosse differenze:

a) mancano del tutto rocce sedimentarie e i campioni lunari sono completamente privi d’acqua. Ciò non sorprende in quanto sulla Luna non esiste acqua allo stato liquido e le rocce sedimentarie si formano soprattutto nei bacini fluviali, lacustri e marittimi in presenza di cospicue quantità d’acqua e per lenta sedimentazione dei depositi. Le rocce lunari sono in pratica tutte di origine magmatica, sia quelle dei famosi “mari” (piatti bacini meteorici riempiti da lava basaltica) che quelle degli “altipiani”, formate dal graduale raffreddamento e dalla solidificazione del materiale fuso che ha dato origine alla Luna. Il terreno lunare è inoltre ricoperto da uno strato di alcuni metri di regolite, cioè da polvere e piccoli frammenti cementati fra loro e uniformemente distribuiti, prodotti dagli impatti degli asteroidi;

b) sulla Luna abbondano, rispetto alle rocce terrestri, materiali che hanno un elevato punto di fusione, come ad esempio lo zirconio. Risultano scarsi quegli elementi che fondono a basse temperature come il piombo e il sodio. Da qui l’idea che la Luna abbia subito un forte riscaldamento nelle fasi iniziali della sua formazione;

c) la densità media della Luna è molto più bassa di quella della Terra e l’analisi dei campioni lunari evidenzia la scarsità di elementi pesanti quali ferro e nichel. Le rocce lunari rassomigliano molto, per composizione, al mantello terrestre.

In genere parlando di formazione del nostro satellite vengono citate tre ipotesi: quella della cattura, quella della fissione, quella della nascita contemporanea. Ma tutte e tre pongono seri problemi. L’ipotesi della cattura postula un’origine indipendente per il nostro satellite, che sarebbe stato catturato successivamente dalla gravità terrestre. Questa teoria può spiegare le differenze evidenziate dalle rocce lunari ma non spiega il perché abbondino elementi ad alto punto di fusione; inoltre ricostruire il processo con cui un pianeta come la Terra possa aver catturato un corpo relativamente grande come la Luna mette in difficoltà i teorici.

L’ipotesi della fissione immagina che una rotazione troppo veloce della Terra in formazione abbia espulso per forza centrifuga una parte del materiale della proto-Terra e da questo si sarebbe poi formata la Luna. Questa idea da ragione della somiglianza delle rocce lunari con il mantello terrestre ma pone seri problemi legati alla quantità di momento angolare. Dato che esso si conserva, solo una quantità più che doppia di quella attuale potrebbe giustificare una rotazione iniziale della Terra così forte da determinare un’espulsione di materia.

Infine, l’ipotesi della contemporaneità non spiega l’assenza di ferro, di nichel e degli elementi ad alto punto di fusione dato che le rocce lunari dovrebbero allora essersi formate dallo stesso materiale che ha originato quelle terrestri. In definitiva tutte e tre le ipotesi scricchiolano parecchio; da qualche anno si è allora fatta avanti l’ipotesi dell’impatto. Una collisione fra una giovane Terra e un grosso corpo, grossomodo delle dimensioni dell’attuale Marte, potrebbe aver strappato parte del mantello terrestre e sparso in orbita una serie di frammenti che si sarebbero disposti attorno alla Terra, e col passare del tempo avrebbero dato origine alla Luna. In effetti una simile idea si accorda con le osservazioni compiute sui campioni lunari: l’assenza di ferro e nichel è giustificata dal fatto che il nucleo terrestre non è rimasto coinvolto dall’urto e l’assenza di elementi che fondono a basse temperature viene giustificata dalla fusione che uno scontro di quel genere deve aver provocato. Anche se questa dell’impatto con un asteroide è la teoria che oggi va per la maggiore mancano però prove sicure e affidabili; per il momento la “colpevolezza” dell’impatto asteroidale si presume soltanto da elementi fortemente indiziari.