Un articolo pubblicato sulla rivista “Journal of Geophysical Research: Planets” riporta i risultati di simulazioni al computer generate per spiegare l’asimmetria delle due facce della Luna. Un team di ricercatori ha usato i dati della missione GRAIL della NASA come riferimento per cercare di riprodurre la situazione della Luna concludendo che la migliore spiegazione deriva dalla simulazione dell’impatto di un pianeta nano del diametro di circa 780 chilometri sulla faccia della Luna oggi rivolta verso la Terra a circa 22.500 km/h.

L’origine della Luna è probabilmente dovuta a un impatto di un pianeta di dimensioni simili a quelle di Marte con la Terra primordiale. Tuttavia, la Luna mostra alcune anomali che vengono studiate da decenni per capirne l’origine e non si accordano con la sua origine in seguito a un impatto. Le sue due facce sono molto diverse con quella nascosta piena di crateri mentre quella rivolta verso la Terra ha ampi bacini. Le analisi di minerali lunari mostrano anche alcune differenze a livello di abbondanza degli isotopi di potassio, fosforo e terre rare come il tungsteno-182 che almeno in apparenza contraddicono la teoria dell’origine comune di Terra e Luna.

L’immagine (Cortesia JGR: Planets/Zhu et al. 2019/AGU. Tutti i diritti riservati) mostra la topografia (A), lo spessore della crosta (B) e la distribuzione del torio (C) sulla Luna con le notevoli differenze tra le due facce. Le linee tratteggiate nere rappresentano i confini dei bacini Imbrium (Im), Orientale (Or) e Apollo (Ap).

Varie ipotesi sono state avanzate nel corso del tempo: forse in origine c’erano due lune che si sono fuse molto presto dopo la loro formazione ma già in passato qualcuno aveva ipotizzato che la Luna potesse essere stata colpita da un asteroide molto massiccio dopo che la sua crosta si era già formata devastando quella di una delle due facce.

Gli studi della Luna sono proseguiti nel corso dei decenni in vari modi, inclusa la missione GRAIL della NASA, terminata nel dicembre 2012 con l’impatto delle navicelle gemelle Ebb e Flow, che aveva lo scopo di raccogliere informazioni sulla composizione lunare, incluso lo spessore della crosta e le relative differenze nelle due facce, anche per aiutare i ricercatori a spiegare la sua origine e la sua evoluzione.

Il dottor Meng Hua Zhu dell’Istituto di Scienze Spaziali dell’Università della Scienza e della Tecnologia di Macao, primo autore dell’articolo, ha riconosciuto l’importanza dei dati dettagliati ottenuti dalla missione GRAIL. Grazie a quei dati i ricercatori hanno potuto valutare con maggior precisione i risultati di 360 simulazioni al computer generate per testare possibili scenari che includono un impatto sulla Luna primordiale.

Nella simulazione che corrisponde meglio ai dati disponibili, vi fu l’impatto di un pianeta nano del diametro di circa 780 chilometri, leggermente più piccolo del pianeta nano Cerere, sulla faccia della Luna oggi rivolta verso la Terra a circa 22.500 km/h. Nella seconda candidata il pianeta nano è un po’ più piccolo con i suoi 720 chilometri di diametro e l’impatto avvenne a una velocità un po’ superiore, circa 24.500 km/h.

In entrambi i possibili scenari, l’impatto ha sollevato enormi quantità di materiali che sono ricaduti sulla superficie della Luna seppellendo la crosta primordiale su quella che oggi è la faccia nascosta in uno strato di detriti spesso tra i 5 e i 10 chilometri rilevato dalle navicelle GRAIL. In entrambi i casi, non si trattava di una seconda luna bensì di un pianeta nano che orbitava attorno al Sole prima che la sua orbita incrociasse quella di Terra e Luna.

Quest’ipotesi fornisce anche una spiegazione per le differenze nell’abbondanza di isotopi di potassio, fosforo e terre rare come il tungsteno-182 tra la superficie della Terra e quella della Luna. Se esse hanno avuto un’origine comune i vari elementi dovrebbero avere percentuali di isotopi molto simili e le anomalie verrebbero spiegate dai materiali portati da un corpo estraneo come un pianeta nano che colpì la Luna.

Questa ricerca è basata su simulazioni al computer perciò è una teoria i cui risultati corrispondono ad alcune caratteristiche della Luna. Saranno necessarie altre ricerche ma è interessante anche per provare a spiegare quel tipo di differenze in altri corpi celesti del sistema solare.