Nuove simulazioni computerizzate effettuate dai ricercatori del Caltech negli Stati Uniti mostrano come le tracce dell'impatto da cui è nata la Luna si nascondano all'interno del mantello terrestre. Le teorie più accreditate prevedono infatti che il nostro satellite si sia formato dai resti dell'impatto avvenuto nel primo miliardo di anni di vita del Sistema Solare tra la Terra primordiale e un altro proto-pianeta delle dimensioni di Marte, che gli scienziati hanno ribattezzato Theia. Le simulazioni mostrano come nell'impatto interi pezzi del mantello di Theia sarebbero sopravvisuti pressoché intatti nel mantello terrestre. Il fascino della scoperta risiede nel suo spiegare delle anomalie del mantello terrestre che hanno le stesse dimensioni di quelle suggerite dalle simulazioni e una composizione chimica leggermente diversa da quella del materiale circostante.
I dettagli dello studio
Sin dagli anni '80 è noto ai geologi e ai geofisici, attraverso l'analisi delle onde sismiche, l'esistenza di due strutture anomale sepolte nelle profondità del mantello inferiore terrestre, a più di 1000 km di profondità. Queste strutture sono gigantesche: hanno le dimensioni di un continente e ognuna ha circa il doppio della massa della Luna, oltre ad avere una composizione distinta rispetto al materiale del mantello circostante.
Un nuovo studio apparso su Nature cerca di fare luce sull'origine di queste anomalie confrontando le loro caratteristiche con quelle ottenute attraverso simulazioni computerizzate dell'impatto nel Sistema Solare primordiale tra la Terra e un proto-pianeta come supponiamo fosse Theia. Le simulazioni mostrano come nell'impatto interi pezzi del mantello di Theia possono preservarsi intatti per 4,5 miliardi di anni di evoluzione all'interno del mantello solido inferiore terrestre e come essi siano 2%-3% più densi del mantello terrestre, quindi con una composizione distinta rispetto al materiale circostante. La maggiore densità è dovuta alla ricchezza in ferro del materiale del mantello di Theia che fa sì che esso tenda a scendere più nelle profondità del mantello terrestre. Queste strutture potrebbero essere quindi la naturale conseguenza dell'impatto che ha dato origine alla Luna.
Come sappiamo che la Luna si è originata da un impatto?
Il Sistema Solare primordiale era un luogo molto turbolento e instabile con molti più pianeti di quelli che vediamo oggi: alcuni sono sopravvissuti quasi intatti mentre altri sono stati o distrutti da impatti catastrofici con altri corpi simili oppure espulsi dal Sistema Solare a causa di perturbazioni gravitazionali. La Terra primordiale non fu esente da impatti. Si ritiene infatti che una giovane Terra subì l'impatto di un proto-pianeta delle dimensioni simile a Marte chiamato Theia. Questa collisione trasformò la Terra in una palla di lava incandescente e da un mix dei detriti dei due pianeti a seguito di questo evento catastrofico si ritiene che si generò la Luna.
Come facciamo però a sapere che questa collisione sia effettivamente avvenuta? Non avendo una macchina del tempo, dobbiamo affidarci a modelli matematici e simulazioni computerizzate che possano riprodurre quelle che sono le caratteristiche peculiari della Luna, in particolare la sua composizione chimica simile a quella terrestre, la sua orbita e la sua inclinazione. Si ritiene che il processo di formazione della Luna sia avvenuto in un arco di tempo brevissimo, dell'ordine degli anni, che corrisponde ad un battito di ciglia per i tempi scala del cosmo. Addirittura, un recente studio, sempre effettuato attraverso simulazioni computerizzate, suggerisce che la Luna si sia formata nel giro di poche ore, come una sorta di goccia di Terra-Theia, separatasi violentemente dal pianeta a causa dell'impatto.
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