La Luna e la Terra hanno avuto l'acqua in comune

I ricercatori hanno utilizzato una microsonda a microioni per studiare i rapporti dell'idrogeno-deuterio in una roccia lunare, scoprendo che'acqua della Luna non è venuta dalle comete, ma dalla Terra 4,5 miliardi anni fa, quando una collisione gigante con altro corpo originó la Luna.

Secondo questa nuova ricerca, l'acqua all'interno del mantello lunare sarebbe giunta dai meteoriti primitivi che avrebbero fornito anche la maggior parte dell'acqua sulla Terra. I risultati sollevano nuove domande sul processo che ha formato la Luna.
La Luna si pensa che si sia formata da un disco di detriti lanciati quando un oggetto gigante colpì la Terra 4,5 miliardi anni fa. Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che il calore sprigionatosi dall'impatto avrebbe causato agli elementi volatili come l'idrogeno, di bollire nello spazio, rendendo la neonata Luna essenzialmente asciutta. Ma di recente, i veicoli spaziali della NASA e la nuova ricerca sui campioni delle missioni Apollo hanno dimostrato che la Luna ha in realtà l'acqua, sia sulla sua superficie che al di sotto di essa.

Per dimostrare che l'acqua sia sulla Luna che sulla Terra è venuta dalla stessa fonte, questo studio offre le prove scientifiche:
"La spiegazione più semplice per quello che abbiamo trovato è che c'era acqua sulla proto-Terra al momento dell'impatto gigante", ha dichiarato Alberto Saal, professore associato di scienze geologiche alla Brown University e autore principale dello studio. "Essa è sopravvissuta all'impatto, e questo è ciò che vediamo nella Luna".
La ricerca è stata co-scritto da Erik Hauri della Carnegie Institution di Washington, James Van Orman della Case Western Reserve University, e Malcolm Rutherford dall Brown e pubblicata online su Science Express.

Per trovare l'origine dell'acqua della Luna, Saal e colleghi hanno esaminato le inclusioni vetrose presenti nei campioni riportati sulla Terra dalle missioni Apollo.
Le inclusioni sono piccoli punti di vetro vulcanico intrappolati all'interno di cristalli di olivina. I cristalli evitano che l'acqua che fuoriesca durante un'eruzione e permettono ai ricercatori di avere un'idea di ciò che c'era all'interno della Luna.

La ricerca effettuata dal 2011 da parte di Hauri ha scoperto che le inclusioni vetrose hanno un'abbondanza di acqua come quella presente nelle rocce terrestri.
Questo studio era mirato a trovare l'origine dell'acqua. Per fare questo, Saal ed i suoi colleghi hanno esaminato la composizione isotopica dell'idrogeno intrappolato nelle inclusioni.
"Per capire l'origine del idrogeno, avevamo bisogno di una impronta digitale, ovvero una composizione isotopica".

Utilizzando una microsonda a ioni NanoSIMS Cameca 50L disponibile alla Carnegie, i ricercatori hanno misurato la quantità di deuterio nei campioni rispetto alla quantità di idrogeno regolare. Il deuterio è un isotopo dell'idrogeno con un neutrone in più.

Le molecole d'acqua provenienti da diversi luoghi del Sistema Solare hanno diverse quantità di deuterio. In generale, le cose formatesi più vicino al Sole hanno meno deuterio di cose formatesi più lontano da esso.

Saal ed i suoi colleghi hanno scoperto che il rapporto deuterio/idrogeno nelle inclusioni vetrose era relativamente basso e corrispondeva al rapporto trovato nelle condriti carbonacee, le meteoriti provenienti dalla fascia di asteroidi vicino a Giove ritenuti i più antichi oggetti del sistema solare.

Ciò significa che la fonte di acqua sulla Luna sono state le meteoriti primitive e non le comete come pensavano alcuni scienziati.
Le comete, come i meteoriti, sono note per portare acqua e altri elementi volatili, ma tendono ad avere elevati rapporti di deuterio/idrogeno, rapporti molto più alti rispetto a quelli presenti all'interno della Luna, da dove provengono i campioni utilizzati in questo studio.
"Le stesse misurazioni erano molto difficili", ha detto Hauri, "ma i nuovi dati forniscono la migliore evidenza possibile che le condriti contenenti carbonio sono una fonte comune per le sostanze volatili nella terra e della Luna, e forse per l'intero Sistema Solare interno".

Recenti ricerche, secondo Saal, hanno scoperto che ben il 98% dell'acqua sulla Terra arriva anche dalle meteoriti primitive, che suggerisce una fonte comune per l'acqua sulla Terra e sulla Luna.
Il modo più semplice per spiegare ció è che l'acqua era già presente sulla Terra primordiale ed è stata trasferita alla Luna.

Il risultato non è necessariamente incompatibile con l'idea che la Luna si sia formata da un gigantesco impatto con la Terra primordiale, ma presenta un problema. Se la Luna è stata realizzata da materiale venuto dalla Terra, ha senso che l'acqua abbia una fonte comune, ma c'è ancora la questione di come l'acqua sia stata in grado di sopravvivere ad uno scontro così violento.

"L'impatto in qualche modo non ha causato la perdita di tutta l'acqua", ha detto Saal. "Ma noi non sappiamo come sia avvenuto questo processo".
Alcuni processi sulla formazione dei pianeti non sono infatti ancora noti.
"Il nostro lavoro suggerisce che gli elementi ancora altamente volatili non possano essere persi completamente durante un impatto gigante", ha detto Van Orman.

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Foto in alto:
Immagine di una inclusione lunare del campione 74220 riportato dall'Apollo 17, racchiuso all'interno di un cristallo di olivina. L'inserimento è di 30 micron di diametro. I cristalli scheletrici all'interno dell'inclusione fusa sono una raffinata combinazione di olivina e ilmenite. La zona scura in basso a sinistra è una microsonda inserita all'interno.
CREDITO: John Armstrong / Geophysical Laboratory della Carnegie Institution di Washington

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130509142054.htm

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