Una nuova analisi effettuata sui cristalli lunari portati sulla Terra nel 1972 dagli astronauti dell’Apollo 17 determina un’età di 4,46 miliardi di anni
Più di 4 miliardi di anni fa, quando il Sistema Solare era ancora giovane e la Terra non aveva ancora smesso di crescere, un oggetto gigante, delle dimensioni di Marte, si schiantò sul nostro pianeta. Gli scienziati l’hanno chiamato Theia, e i suoi frammenti, lanciati nello spazio a causa della tremenda collisione, formarono una gigantesca nuvola di detriti che, poco dopo, diede origine alla nostra Luna. Tuttavia, il momento esatto in cui ciò è accaduto rimane un mistero. Ora, in un nuovo studio appena pubblicato sulla rivista ‘Geochemical Perspectives Letters’, un team di ricercatori ha effettuato una nuova analisi dei cristalli lunari portati sulla Terra nel 1972 dagli astronauti dell’Apollo per aiutare a determinare con precisione il momento della formazione del nostro pianeta. Le loro scoperte hanno spinto indietro l’età della Luna di 40 milioni di anni, collocandone l’origine almeno a 4,46 miliardi di anni fa. ”Questi cristalli – spiega Philipp Heck, dell’Università di Chicago e autore principale dello studio – sono i solidi più antichi conosciuti formatisi dopo il gigantesco impatto. E poiché conosciamo l’età di questi cristalli, li usiamo per stabilire la cronologia del nostro satellite”. Nuove simulazioni ad alta risoluzione escludono che il processo di formazione della Luna sia durato mesi o anni. Il campione di polvere lunare utilizzato nello studio fu portato sulla Terra nel 1972 dagli astronauti dell’Apollo 17 in quella che fu l’ultima missione con equipaggio sulla Luna. Questa polvere contiene piccoli cristalli che si sono formati miliardi di anni fa e contengono indizi rivelatori dell’origine lunare.
Quando Theia entrò in collisione con la Terra, l’energia dell’impatto sciolse enormi quantità di roccia, trasformandola in lava. “Quando la superficie della Terra si scioglieva in questo modo“, dice Heck, “i cristalli di zircone non potevano formarsi o sopravvivere. Pertanto, i cristalli che vediamo sulla superficie della Luna devono essersi formati dopo che questo oceano di magma lunare si è raffreddato. Altrimenti si sarebbero sciolti e le loro firme chimiche sarebbero state cancellate.” Cioè, scoprire l’età dei cristalli rivelerebbe l’età minima possibile della Luna. Bidong Zhang, coautore di questo studio, aveva già suggerito un’età minima per la Luna (circa 4,42 miliardi di anni), ma il presente lavoro segna il primo utilizzo di un metodo analitico chiamato tomografia a sonda atomica in grado di determinare l’età di questi cristalli lunari, i più antichi conosciuti. Il risultato, infatti, mostra un’età della Luna che è almeno 40 milioni di anni più vecchia di quanto si pensasse in precedenza. “Nella tomografia con sonda atomica – spiega Jennika Greer, dell’Università di Glasgow e co-autrice della ricerca – iniziamo affinando un pezzo di campione lunare fino a ridurlo in una punta molto fine, utilizzando un microscopio a fascio ionico focalizzato, quasi come un microscopio molto elegante temperamatite. Gli atomi viaggiano attraverso uno spettrometro di massa e la velocità con cui si muovono ci dice quanto sono pesanti, il che a sua volta ci dice di cosa sono fatti.” Questa analisi atomo per atomo, eseguita con strumenti della Northwestern University, ha mostrato esattamente quanti atomi all’interno dei cristalli di zircone avevano subito un decadimento radioattivo. Quando un atomo ha una configurazione instabile di protoni e neutroni nel suo nucleo, va incontro a disintegrazione, perdendo alcuni di questi protoni e neutroni e trasformandosi in altri elementi. Ad esempio, l’uranio si decompone in piombo. Gli scienziati hanno stabilito quanto tempo impiega questo processo a prodursi, osservando il rapporto tra i diversi atomi di uranio e piombo (chiamati isotopi) presenti in un campione, possono dire quanti anni ha il nostro satellite.
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