Dossier

I minerali della Luna

Il suolo lunare

Il valore scientifico dei campioni di suolo lunari è assai alto, sia per la possibilità di conoscere la composizione del suolo lunare, sia per il contributo fornito alla comprensione d'alcune questioni aperte inerenti alla genesi del satellite.

La mancanza di un'atmosfera, di un'idrosfera e di un'attività dinamica interna ha permesso la permanenza di tracce delle prime fasi della storia geologica della Luna, conservando testimonianze dei primi anni della storia evolutiva.Astronauti sulla Luna

Nel 1966 Luna 9 e Surveyor 1 misurarono la consistenza del terreno lunare, dimostrando la capacità di sopportare l'allunaggio di mezzi meccanici e l'eventuale passeggiata d'esseri umani. Nel 1967 Surveyor 5 analizzò la composizione chimica della superficie dei mari lunari, rilevando l'analogia con la lava basaltica terrestre.

campione di meteorite (condrite carbonacea)

I dati selenografici più significativi sono stati ricavati a partire dal 20 luglio 1969, quando l'Apollo 11 atterrò sul suolo lunare: la raccolta di campioni era uno degli obiettivi della missione e, nelle due ore d'attività extraveicolare, gli astronauti Armstrong e Aldrin raccolsero circa 21.5 chilogrammi d'esemplari di rocce. Le osservazioni dirette compiute permisero di avere informazioni inerenti alla composizione del terreno, che risultò simile a quello terrestre, anche se alcuni elementi chimici si presentarono in percentuale alquanto differente.

Sebbene il paesaggio lunare sia stato profondamente segnato dagli eventi da impatto, di cui è rimasta traccia con i numerosissimi

crateri, la frazione di materiale meteorico nel suolo è scarsa, inferiore al 2%, fenomeno spiegabile soprattutto perché la maggior parte delle meteoriti che cadono sulla Luna è costituita da condriti carbonacee, molto fragili. L'unico minerale rinvenuto proveniente da meteoriti rocciose è l'aragonite. Tutto il materiale raccolto proviene dal regolite, che copre la superficie e che ha uno spessore che va dai 10 ai 100 metri di frammenti polverosi, prodotti da impatto di meteoriti cadute nel corso dei miliardi d'anni.

L'età delle rocce lunari è legata direttamente alla storia termica della Luna, dato che l'età di una roccia magmatica segna il momento in cui essa è cristallizzata dalla massa fusa.

Roccia basaltica

Le rocce più antiche sono state raccolte dall'Apollo 17, l'ultima missione sulla Luna avvenuta nel dicembre 1972, in cui sono stati rinvenuti frammenti di roccia di 4 miliardi d'anni, ed i campioni più belli, rocce di colore arancione, sono stati trovati nel cratere Shorty.

I minerali più importanti e più abbondanti, rilevati nelle rocce lunari, sono i pirosseni, i feldspati e l'ilmenite, mentre come accessori è stato rinvenuto il ferro, anche associato alla troilite (FeS), estremamente rara sulla Terra, trovata in tutti i tipi di roccia sotto forma di goccioline allungate od ovoidali o come piccole masse interstiziali delle dimensioni massime di 0.3 mm.

ilmenite

Associato alla troilite, è stato trovato anche il rame nativo, mentre, incluso in grani di ferro, è stata individuata la presenza di stagno. Una lega rame - zinco (ottone), con tenore di rame variabile dal 55 % al 70 %, è stata scoperta senza però avere corrispondenza all'analogo composto d'origine terrestre, dove lo zinco è sempre molto scarso.

Durante le missioni lunari furono scoperti tre nuovi minerali:

· Tranquillityte

· Armalcolite

· Piroxferroite

La Piroxferroite è stato il primo nuovo minerale identificato ed il suo colore giallo brillante ne fa sicuramente il minerale più attraente tra quelli trovati sulla Luna. Contiene il 6% di calcio e piccole quantità di manganese, titanio ed alluminio ed ha un'origine di bassa pressione e alta temperatura, formandosi per cristallizzazione da un residuo liquido ricco di ferro in rapido raffreddamento.

L'Armalcolite, il secondo nuovo minerale identificato nei campioni lunari, ha ricevuto il proprio nome dai tre astronauti dell'Apollo 11, Armstrong, Aldrin e Collins. E' stato trovato in rocce cristalline e nelle brecce ed è sotto forma di piccole aree rettangolari di dimensioni massime di 100-130 micron di colore grigio in luce riflessa.

I campioni lunari sono stati suddivisi in tipi litologici secondo la seguente tabella:

Tipo ABasalto roccia ignea, cristallina, vescicolare, a grana fine

Tipo BGabbro roccia ignea, cristallina, ricca di cavità, a grana media

Tipo C Breccia agglomerato di rocce ignee, particelle minerali, con sferule vetrose ed altro materiale del suolo lunare

Tipo Dsuolo lunare disgregazione delle rocce a causa del costante bombardamento di meteoriti e micrometeoriti

Le rocce cristalline di tipo A e B sono d'origine vulcanica, formate cioè in seguito ad una colata lavica superficiale, e costituiscono corpi intrusivi prossimi alla superficie. Le rocce presentano una tessitura caratteristica delle rocce terrestri, il che suggerisce che la cristallizzazione è avvenuta secondo processi analoghi.

I basalti sono ricchi in vescicole generalmente sferiche, di diametro 1-3 mm, le cui

pareti sono spesso delimitate da facce cristalline incluse nella massa di fondo.

Le brecce sono una mescolanza di rocce presenti sul suolo lunare e, probabilmente, sono depositi formatisi in seguito all'impatto di una grande meteorite. Esse contengono frammenti di roccia di tipo A e di tipo B, oltre a vari tipi di vetri naturali, presumibilmente formati per fusione di frammenti rocciosi superficiali, in seguito all'impatto di particelle meteoriche ad alta velocità.

Si sono osservati tre tipi di vetro vulcanico che si differenziano secondo i clasti contenuti all'interno, rispettivamente con frammenti vescicolari grigi, con frammenti angolosi, incolori o con sfumature brune, gialle o arancio oppure con forme sferoidali, ellissoidali di colore variabile dal rosso al bruno, al verde di grandezza intorno ai 100 micron.

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