La presenza di acqua sulla Luna non è una novità assoluta, ma finora si era pensato che fosse confinata in depositi di ghiaccio nelle zone più profonde e perennemente avvolte nell'ombra dei crateri vicini ai poli lunari, oppure sotto forma di molecole distribuite nelle rocce della superficie. Secondo un nuovo studio dell'Accademia delle Scienze cinese pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, è stata invece rilevata un'importante quantità di acqua in un luogo in cui nessuno aveva ancora guardato: i grani di vetro naturale che si creano durante l'impatto di meteoriti e micrometeoriti sulla superficie rocciosa del nostro satellite. Vediamo più nel dettaglio in cosa consiste questa scoperta e perché è così importante.
L'importanza per l'esplorazione spaziale
La Luna non possiede un'atmosfera: questo significa che ogni frammento di roccia, ogni granello di polvere spaziale che incontra nella sua orbita non trova alcuna resistenza e colpisce direttamente sua superficie, creando crateri e microcrateri ma soprattutto fondendo i minerali che la compongono e dando origine a minuscoli grani di vetro ("glass bead"), dalle dimensioni che variano da pochi micrometri (milionesimi di metro) a pochi millimetri. Questi si trovano sparsi in vastissime quantità su tutta la superficie della Luna, mescolati con le polveri e i frammenti di roccia lunare.
Sia le missioni statunitensi Apollo che quelle sovietiche Luna hanno riportato una grande quantità di rocce lunari sulla Terra, e più recentemente anche la missione cinese Chang'e-5 ha riportato circa 1,7 kilogrammi di materiale lunare per essere studiati dagli scienziati e dalle scienziate terrestri.
La presenza di acqua sulla Luna
La presenza di acqua sulla Luna non è una novità. Gli orbiter lunari della NASA hanno trovato prove di acqua ghiacciata all'interno dei crateri permanentemente in ombra nei pressi dei poli della Luna già negli anni '90, e la loro presenza è stata confermata recentemente da uno studio del 2020. Nello stesso anno, il telescopio volante SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), montato all'interno della fusoliera di un aereo e in grado quindi di compiere osservazioni in quota per ridurre i problemi dovuti all'atmosfera terrestre, ha confermato tramite complesse analisi basate sulla riflessione delle radiazioni infrarosse sulla superficie della Luna la presenza di molecole d'acqua all'interno delle rocce lunari, espandendo quindi la ricerca di acqua a zone molto più ampie della superficie lunare che non siano solo i poli. Le variazioni nel tempo dell'acqua sulla Luna, quasi in una sorta di "ciclo dell'acqua" lunare, era però ancora poco chiaro.
La scoperta di un'inaspettata riserva di acqua
Secondo il nuovo studio, realizzato dalla ricercatrice Huicun He sotto la guida del professor Sen Hu del Laboratorio di Fisica Terrestre e Planetaria dell'Accademia delle Scienze cinese in collaborazione con alcuni ricercatori delle università inglesi, oltre alle riserve già individuate, ci sarebbero miliardi di tonnellate di acqua sulla Luna, legate all'interno di questi grani di vetro. I campioni lunari riportati dalla missione cinese Chang'e-5 sono stati analizzati, separando circa 150 di questi grani e analizzandone la composizione chimica, e rivelando che contengono una significativa presenza di acqua al loro interno.
La teoria è che quest'acqua si sia formata quando le particelle del "vento solare", il flusso di particelle cariche emesso dal Sole nello spazio, colpiscono la superficie lunare durante il processo di fusione dei grani di vetro. Il vento solare è composto anche da nuclei di idrogeno (sostanzialmente coppie protone-neutrone) che si legano agli atomi di ossigeno presenti, formando molecole di acqua. Queste vengono poi intrappolate nei grani. Tuttavia queste molecole possono diffondere dentro e fuori dai grani, creando una sorta di "ciclo dell'acqua" sulla Luna (anche se in modo molto diverso e in quantità estremamente minori rispetto alla Terra).
Perché è così importante aver trovato acqua sulla Luna
"Non possiamo pensare che si possa strizzare questo materiale e aspettarci che l'acqua inizi a gocciolare, ma ci sono prove che quando la temperatura di questo materiale supera i 100°C, l'acqua inizierà a vaporizzare e potrà essere raccolta" ha affermato Mahesh Anand, professore di scienze planetarie alla Open University di Milton Keynes, in Inghilterra, che ha collaborato allo studio. "Questa è una delle scoperte più entusiasmanti che abbiamo fatto. In questo modo, il potenziale per esplorare la Luna in modo sostenibile è più alto di quanto non sia mai stato. Se riesci a estrarre l'acqua e concentrarla in quantità significative, bisogna solo decidere come utilizzarla."
Questo lavoro si aggiunge al crescente consenso sul fatto che la Luna sia più ricca di acqua di quanto si pensasse in precedenza. Rispetto ai noti depositi di ghiaccio nei crateri polari, queste riserve, come l'acqua intrappolata nelle rocce individuata dal telescopio SOFIA, sarebbero molto più distribuiti sulla superficie della Luna, e quindi molto più facile da raggiungere e utilizzare. Queste premesse renderebbero l'esplorazione (e una futura colonizzazione) del nostro satellite una possibilità più realistica di quanto pensato fino ad ora.
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