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- L'acqua della Terra può essere antica quanto la Terra stessa
- Come è arrivata l'acqua sulla Terra?
La nuova analisi isotopica delle rocce lunari dell'era Apollo mostra che probabilmente l'acqua bloccata al loro interno proviene dal nostro pianeta. Immagine via Wikimedia Commons / Gregory H. Revera
Nel settembre 2009, dopo decenni di speculazioni, sono state scoperte per la prima volta prove di acqua sulla superficie della Luna. Chandrayaan-1, una sonda lunare lanciata dall'agenzia spaziale indiana, aveva creato una mappa dettagliata dei minerali che compongono la superficie della Luna e gli analisti hanno determinato che, in diversi punti, le caratteristiche delle rocce lunari indicavano che portavano oltre 600 milioni di metriche tonnellate di acqua.
Negli anni successivi, abbiamo visto ulteriori prove dell'acqua sia sulla superficie che all'interno della Luna, bloccate nello spazio dei pori delle rocce e forse persino congelate nelle calotte glaciali. Tutto ciò ha entusiasmato gli appassionati di esplorazione dello spazio, dato che un giorno la presenza di acqua ghiacciata potrebbe rendere molto più fattibile l'abitazione umana permanente della Luna.
Per gli scienziati planetari, tuttavia, è stata sollevata una domanda: come è arrivata l'acqua sulla Luna?
Un nuovo articolo pubblicato oggi su Science suggerisce che, per quanto possa sembrare improbabile, l'acqua della Luna ha avuto origine dalla stessa fonte dell'acqua che esce dal rubinetto quando si apre un rubinetto. Proprio come molti scienziati ritengono che l'intero approvvigionamento di acqua della Terra sia stato inizialmente consegnato tramite meteoriti portatori d'acqua che hanno viaggiato dalla cintura di asteroidi miliardi di anni fa, una nuova analisi delle rocce vulcaniche lunari riportate durante le missioni Apollo indica che l'acqua della Luna ha le sue radici in questi stessi meteoriti. Ma c'è una svolta: prima di raggiungere la Luna, quest'acqua lunare era la prima sulla Terra.
Un primo piano di un'inclusione di fusione all'interno di rocce lunari. Queste inclusioni rivelano indizi sul contenuto d'acqua intrappolato nella Luna. Immagine tramite John Armstrong, Geophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington
Il team di ricerca, guidato da Alberto Saal della Brown University, ha analizzato la composizione isotopica dell'idrogeno trovata nell'acqua all'interno di minuscole bolle di vetro vulcanico (lava super raffreddata) e le inclusioni di fusione (macchie di materiale fuso intrappolate in magma a raffreddamento lento che successivamente si è solidificato) nelle rocce dell'era Apollo, come mostrato nell'immagine sopra. In particolare, hanno esaminato il rapporto tra isotopi del deuterio (atomi di idrogeno "pesanti" che contengono un neutrone aggiunto) e atomi di idrogeno normali.
In precedenza, gli scienziati hanno scoperto che nell'acqua, questo rapporto cambia a seconda di dove nel sistema solare si sono formate inizialmente le molecole d'acqua, poiché l'acqua che ha avuto origine più vicino al Sole ha meno deuterio rispetto all'acqua che si è formata più lontano. Si è scoperto che l'acqua bloccata nel vetro lunare e le inclusioni di fusione avevano livelli di deuterio simili a quelli trovati in una classe di meteoriti chiamati condriti carbonacee, che gli scienziati ritengono essere i resti più inalterati della nebulosa da cui si è formato il sistema solare. I condriti carbonacei che cadono sulla Terra hanno origine nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove.
Livelli più alti di deuterio avrebbero suggerito che l'acqua era stata inizialmente introdotta sulla Luna dalle comete - come molti scienziati hanno ipotizzato - perché le comete provengono in gran parte dalla cintura di Kuiper e dalla Nuvola di Oort, regioni remote ben oltre Nettuno dove il deuterio è più abbondante. Ma se l'acqua in questi campioni rappresenta l'acqua lunare nel suo insieme, i risultati indicano che l'acqua proviene da una fonte molto più vicina - in effetti, la stessa fonte dell'acqua sulla Terra.
La spiegazione più semplice di questa somiglianza sarebbe uno scenario in cui, quando una massiccia collisione tra una giovane Terra e un proto-pianeta delle dimensioni di Marte formò la Luna circa 4, 5 miliardi di anni fa, parte dell'acqua liquida sul nostro pianeta fu in qualche modo preservata da vaporizzazione e trasferimento insieme al materiale solido che sarebbe diventato la Luna.
La nostra attuale comprensione di impatti enormi, tuttavia, non consente questa possibilità: il calore che crediamo sarebbe generato da una collisione così enorme teoricamente vaporizzerebbe tutta l'acqua lunare e la manderebbe nello spazio in forma gassosa. Ma ci sono alcuni altri scenari che potrebbero spiegare come l'acqua è stata trasferita dalla nostra proto-Terra alla Luna in altre forme.
Una possibilità, ipotizzano i ricercatori, è che la Luna in anticipo abbia preso in prestito un po 'dell'atmosfera ad alta temperatura della Terra nell'istante in cui si è formata, quindi qualsiasi acqua che fosse stata bloccata nella composizione chimica delle rocce terrestri prima dell'impatto sarebbe vaporizzata insieme alla roccia in questa atmosfera condivisa dopo l'impatto; questo vapore si sarebbe quindi coalizzato in una solida macchia lunare, legando l'acqua alla composizione chimica del materiale lunare. Un'altra possibilità è che il pezzo roccioso della Terra sia stato espulso per formare la Luna che ha trattenuto le molecole d'acqua bloccate all'interno della sua composizione chimica, e in seguito, queste sono state rilasciate a seguito del riscaldamento radioattivo all'interno della Luna.
Le prove delle recenti missioni lunari suggeriscono che le rocce lunari - non solo i crateri ai poli - contengono effettivamente quantità sostanziali di acqua, e questa nuova analisi suggerisce che l'acqua originariamente proveniva dalla Terra. Quindi i risultati costringeranno gli scienziati a ripensare i modelli di come la Luna avrebbe potuto formarsi, dato che chiaramente non si è completamente asciugato.
