La luna è più vecchia di quanto si ritenesse

Gli studi sull’origine della Luna aggiungono nuovi tasselli a cadenze pressoché regolari, soprattutto per la difficoltà di verificare le ipotesi teoriche con gli esperimenti a terra. Finora, si riteneva che il sistema solare si fosse formato circa 4,56 miliardi di anni fa e che la Luna si fosse formata circa 150 milioni di anni dopo. Ora, uno studio recentemente pubblicato su Nature Geoscience anticipa questa data di circa 100 milioni di anni, ponendola a 4,51 miliardi di anni fa, e cioè “solo” 50 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare.

Quello che sappiamo, o meglio, il modello che meglio si adatta a tutte le evidenze sperimentali raccolte finora, è che la l’origine della Luna è dovuta ad un gigantesco impatto, avvenuto non in maniera piena ma quasi di striscio, che ha coinvolto la nostra proto-Terra ed un pianeta delle dimensioni di Marte. Dagli avanzi e dai detriti di questa collisione, rimasti per la maggior parte in orbita intorno al nostro pianeta, che tra i due corpi coinvolti era quello di massa maggiore, si sarebbe formata, per coalescenza e raffreddamento di quest’oceano di rocce fuse, la nostra Luna. Queste rocce fuse, di vari tipi, hanno “imprigionato” le informazioni di quel tempo e di quell’impatto, e ancora oggi possono essere raccolte e riportate a Terra per essere studiate.

I ricercatori si sono concentrati proprio, in barba a chi non crede che sulla Luna ci siamo effettivamente stati, sulle rocce riportate dalle varie missioni Apollo, compresa la missione Apollo 11 che festeggia proprio in queste settimane i 50 anni dalla prima, storica, passeggiata di Armstrong ed Aldrin. Queste rocce, soprattutto le più scure, contengono elementi molto rari quali afnio, uranio e tungsteno. Gli isotopi di questi elementi, soprattutto i primi due, decadono in maniera molto precisa e prevedibile, per cui, misurandone i rapporti relativi, è possibile calcolare con molta accuratezza l’età dei campioni.

L’emivita dell’isotopo afnio-182, ad esempio, è di poco meno di 8,9 milioni di anni, poiché decade con un doppio decadimento beta- (beta meno) prima in tantalio-182 e quindi, in poco meno di 4 mesi, in tungsteno-182. Il sistema di decadimento afnio-tungsteno si considera un ottimo rilevatore per tempi scala di 45/50 milioni di anni circa, poiché si ritiene che tale decadimento radioattivo sia durato nel sistema solare solo per i primi 60/70 milioni di anni (poiché dopo tale periodo tutto l’afnio-182 presente è appunto decaduto). Combinando quindi le evidenze sul decadimento Hf-182/W-182 nei campioni di roccia lunare delle missioni Apollo con quelle derivate da esperimenti a terra, si è quindi concluso con molta precisione che la Luna ha cominciato a solidificarsi in un periodo molto vicino ai 50 milioni di anni dalla nascita del sistema solare.

Qual è l’importanza di questo studio?
Siccome tali esperimenti non sono possibili con campioni di roccia terrestre, vista l’estrema attività geologica del nostro pianeta, l’unica fonte per ottenere dati precisi e “puri” di tempi così lontani è il nostro satellite. L’origine della Luna – racconta uno dei ricercatori coinvolti nello studio – è, infatti, l’ultimo grande evento su scala planetaria avvenuto dopo la formazione della Terra, e aver determinato con precisione l’età della Luna ci permette di avere una finestra temporale ben precisa, un importante vincolo temporale, per l’età della nostra Terra.