Una spiegazione alla creazione del Mare Orientale sulla Luna

Il Mare Orientale visto dal Lunar Reconnaissance Orbiter (Foto NASA/GSFC/Arizona State University)
Il Mare Orientale visto dal Lunar Reconnaissance Orbiter (Foto NASA/GSFC/Arizona State University)

Due articoli pubblicati sulla rivista “Science” offrono nuove informazioni sulla nascita del Mare Orientale, un grande bacino da impatto sulla Luna. Ricercatori hanno utilizzato dati raccolti dalla missione GRAIL della NASA per ricostruire la formazione del Mare Orientale, contribuendo a capire meglio come si formino i crateri da impatto con strutture circolari concentriche.

Il Mare Orientale è difficile da vedere dalla Terra perché è sul confine della faccia visibile della Luna. Ha un diametro di un po’ più di 900 chilometri ed è il risultato dell’impatto di un asteroide che ha creato il bacino lunare di quel tipo la cui età stimata è la più recente. In questo caso, recente significa che la sua età è stimata in 3,85 miliardi di anni.

Le strutture circolari concentriche danno a questo tipo di cratere una caratteristica forma a bersaglio la cui origine era finora poco conosciuta. Crateri di questo tipo sono stati scoperti in varie parti del sistema solare ma servivano maggiori informazioni sulla struttura di uno di essi sotto la superficie. Nel caso del Mare Orientale, questo tipo di informazioni era disponibile tra i dati gravitazionali raccolti negli anni scorsi durante la missione GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) della NASA.

Una delle domande che ancora si ponevano i ricercatori riguardava la dimensione e la posizione del cratere prodotto inizialmente dall’impatto che ha generato il Mare Orientale, quella che in gergo viene chiamata cavità transiente. Il rimbalzo della superficie successivo all’impatto può eliminare tutte le tracce del bacino iniziale.

Le rilevazioni effettuate dalle sonde spaziali GRAIL hanno dimostrato che la cavità transiente del Mare Orientale si trova tra i due anelli più interni e ha un diametro tra i 300 e i 500 chilometri. I ricercatori hanno stimato che la collisione ha scavato almeno 3,4 milioni di chilometri cubi di rocce.

I dati rilevati dalle sonde spaziali GRAIL hanno permesso di creare modelli informatici e simulazioni dell’evento che ha generato il Mare Orientale. I ricercatori hanno testato varie possibilità e la simulazione che è risultata più fedele nella creazione del cratere è stata quella con un asteroide del diametro di circa 60 chilometri che viaggiava a 15 km/s.

Grazie a queste simulazioni, è stato possibile fornire una spiegazione alla formazione degli anelli concentrici dei crateri come Mare Orientale. Dopo l’impatto, la crosta è rimbalzata e le rocce calde e fluide nel sottosuolo si sono mosse in profondità in corrispondenza dell’area dell’impatto. Il flusso di materiali verso l’interno ha provocato fratture alla crosta, che è scivolata verso l’esterno creando i due anelli più lontani.

Per quanto riguarda l’anello più interno, il processo è stato diverso e più diretto, con una formazione avvenuta pochi minuti dopo l’impatto in un processo molto intenso. I materiali fuoriusciti dopo l’impatto si sono disposti in forma circolare e hanno generato quell’anello.

Sulla Luna, quel tipo di cratere si conserva molto meglio che su altri corpi celesti dove c’è attività geologica perciò è più facile studiarli. La missione GRAIL è terminata nel dicembre 2012 con lo schianto delle sonde spaziali sulla Luna ma i dati raccolti continuano a rivelarsi utili anche per studi geologici che riguardano processi che avvengono anche altrove.

Mappa gravitazionale del Mare Orientale (Immagine NASA/JPL-Caltech)
Mappa gravitazionale del Mare Orientale (Immagine NASA/JPL-Caltech)

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