Incongruenze nell'ipotesi dell'origine della luna: come è nato il satellite della Terra?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Non sappiamo esattamente come sia nata la luna. Secondo un'ipotesi popolare, molto tempo fa, la Terra si è scontrata con un pianeta delle dimensioni di Marte e dai detriti si è formato il nostro satellite. Solo qui qualcosa non torna.

L'ipotesi di una megacollisione tra la Terra e il pianeta Teia fu avanzata dagli americani Hartman e Davis nel 1975. In quei tempi lontani, nel sistema solare erano conosciuti due tipi di satelliti: quelli che sono radicalmente più piccoli dei loro pianeti (Phobos e Deimos vicino a Marte, satelliti dei giganti gassosi e del ghiaccio), e la Luna. Era l'unico satellite la cui massa era più dell'uno per cento della massa del suo pianeta.

La stranezza della luna richiedeva una spiegazione non standard della provenienza. Le ipotesi precedenti erano un po' ingenue e facilmente confutate. Ad esempio, il figlio di Charles Darwin ipotizzò che una volta la Terra ruotasse più velocemente e che ne cadesse un pezzo enorme. Questa e altre ipotesi simili spiegavano male il fatto che il nucleo di ferro della Luna è piccolo rispetto alla Terra e si credeva che non ci fosse acqua lì.

Infatti, a quel tempo, era già stata scoperta l'acqua nella roccia lunare: era contenuta nel terreno (regolite) consegnato dall'Apollo. Il ritrovamento è stato attribuito a inquinamento terrestre o meteoriti. Anche le letture dei rilevatori di ioni, che registravano l'acqua vicino all'Apollo, sono state attribuite all'inquinamento terrestre. Gli scienziati hanno rifiutato i fatti empirici perché non si adattavano alle teorie dell'epoca sull'origine della luna.

In tutte queste teorie, la luna si è prima sciolta, per questo ha dovuto perdere acqua. La scienza di quel tempo presumeva solo un'opzione affinché l'acqua colpisse la luna: con le comete. Ma nell'acqua cometaria c'è un diverso rapporto tra idrogeno e la sua specie pesante, il deuterio, e nell'acqua trovata sulla luna dagli americani, il rapporto di questi isotopi era lo stesso che sulla Terra. La mancata corrispondenza è stata spiegata più facilmente dalla contaminazione.

Tuttavia, non è chiaro perché la regolite contenga meno titanio e altri elementi relativamente pesanti. Fu allora che nacque l'ipotesi di un mega-impatto (mega-impatto). Secondo esso, 4, 5 miliardi di anni fa, l'antico pianeta Theia si scontrò con la Terra e un impatto superpotente gettò nello spazio i detriti di entrambi i pianeti: da loro si formò la Luna nel tempo. Gli strati superiori della Terra contengono pochi elementi pesanti, perché la maggior parte di essi è sprofondata nel nucleo e negli strati inferiori di magma. Presumibilmente, ciò è dovuto alla differenza del suolo lunare.

Si è scoperto che il satellite terrestre non era primario, come, ad esempio, quello di Giove, ma secondario - inoltre, è stata rimossa la domanda sul perché la massa della Luna sia così grande rispetto alla massa della Terra stessa. Inoltre, l'ipotesi degli americani ha spiegato perché non c'è assolutamente acqua sulla luna: quando i pianeti si scontrano, i detriti dovrebbero essere divampati fino a migliaia di gradi: l'acqua è semplicemente evaporata e è volata nello spazio. Un'altra cosa è che dopo i voli Apollo, l'idea di una luna senz'acqua era ostinata ignoranza dei fatti.

L'ipotesi sembrava a posto per tre interi anni. Ma già nel 1978 fu scoperto Caronte, un satellite di Plutone. Se la Luna è 80 volte meno massiccia della Terra, allora Caronte è solo nove volte più leggera di Plutone. Si è scoperto che non c'è nulla di unico nella luna. Sono sorti dei dubbi: i grandi pianeti, molto probabilmente, si scontrano troppo raramente perché appaiano così tanti grandi satelliti.

Nuovi inconvenienti furono portati dall'analisi delle rocce lunari nei laboratori e dai primi dati sui meteoriti di origine aliena. Si è scoperto che la Luna è isotopicamente indistinguibile solo dalla Terra e che tutti gli altri pianeti del sistema solare sono chiaramente diversi. Come è successo se la Luna presumibilmente contiene la sostanza di un altro pianeta - l'ipotetica antica Theia? Per spiegare la contraddizione, l'ipotesi del mega-shock è stata finalizzata: il luogo di nascita di Theia è stato considerato … l'orbita terrestre - ecco perché la composizione isotopica di entrambi i pianeti è la stessa. In un luogo, si sono formati due pianeti contemporaneamente, che poi si sono scontrati.

Ma non era chiaro il motivo per cui due pianeti apparissero sull'orbita terrestre e uno alla volta sulle orbite di altri pianeti del sistema. Aggiunti problemi e geologi. Un'altra domanda è sorta: se la mega-collisione di due pianeti ha riscaldato la Terra e i suoi detriti, da dove veniva l'acqua sul pianeta? A detta di tutti, dovrebbe essere evaporato.

La teoria del mega-impatto era già diventata estremamente popolare, non volevano abbandonarla, quindi è stata avanzata l'idea che l'acqua sia apparsa sulla Terra in seguito - è stata portata da comete che sono cadute sul pianeta per miliardi di anni. Ma si scoprì presto che il rapporto degli isotopi dell'idrogeno e dell'ossigeno nell'acqua cometaria è molto diverso da quello sulla Terra. È più simile all'acqua della Terra proveniente dagli asteroidi, ma su di essi ce n'è molto poco, cioè non possono essere la fonte dei nostri oceani.

Infine, nel 21° secolo, si cominciarono a trovare tracce d'acqua sulla luna. E quando i sostenitori dell'ipotesi del mega-impatto suggerirono che le comete portassero quest'acqua, i geologi olandesi dimostrarono che le rocce lunari non avrebbero potuto formarsi nella loro forma attuale senza la presenza di acqua fin dall'inizio della formazione del satellite. La situazione è stata aggravata dagli astronomi russi: secondo loro, una tipica collisione di una cometa con la Luna porta alla partenza di oltre il 95% dell'acqua nello spazio.

La situazione è stata meglio riflessa in un articolo del 2013 con il titolo eloquente "La teoria dell'impatto è esaurita".