La nascita del sistema Terra-Luna. Nuova teoria

Posted on giugno 7, 2010

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Gli astronomi, hanno teorizzato che il pianeta Terra e la Luna sarebbero stati creati come risultato di una collisione tra due pianeti giganti delle dimensioni di Marte e Venere. Fino ad oggi, si pensava che questa collisione sarebbe avenuta circa 30 milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare, circa 4.537 milioni di anni fa. Ma la nuova ricerca dimostra che la Terra e la Luna devono essersi formati molto più tardi, forse fino a 150 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare.

“Abbiamo determinato l’età della Terra e della Luna grazie agli isotopi del tungsteno, che possono rivelare se i nuclei di ferro e le loro superfici di pietra sono stati mescolati durante la collisione”, spiega Tais W. Dahl, presso il Niels Bohr Institute dell’Università di Copenaghen in collaborazione con il professor David J. Stevenson dal California Institute of Technology (Caltech).
I pianeti nel Sistema Solare si pensa che siano stati creati da collisioni tra pianeti nani  in orbita attorno al neonato Sole. Nelle collisioni, i pianeti piccoli si fusero insieme formando i pianeti più grandi. La Terra e la Luna si ritiene siano il risultato di una gigantesca collisione tra due pianeti delle dimensioni di Marte e Venere. I due pianeti in collisione avevano entrambi un nucleo di metallo (ferro) e un mantello circostante di silicati (roccia). Ma quando sarebbe accaduto questo evento e come si sarebbe verificato? La collisione ha avuto luogo in meno di 24 ore e la temperatura della Terra è stata così alta (7000 ° C), che sia la roccia che il nucleo si sciolsero in una collisione turbolenta. Ma se la massa di pietra e di ferro si fossero anche mescolati tra loro?
Fino a poco tempo si è creduto che la roccia e il ferro si mescolarono completamente durante la formazione del pianeta quando il sistema solare aveva circa 30 milioni di anni, cioè circa 4.537 milioni di anni fa. Ma la nuova ricerca mostra qualcosa di completamente diverso.
L’età della Terra e della Luna può essere datato esaminando la presenza di alcuni elementi nel mantello terrestre. L’Afnio-182 è una sostanza radioattiva, che decade e si trasforma nell’isotopo del tungsteno-182. I due elementi hanno proprietà chimiche molto diverse e, mentre gli isotopi del tungsteno preferiscono il legame con il metallo, l’afnio preferisce i silicati, cioè la roccia.
Si impiegano 5-60 anni per tutti e il decadimento dell’afnio in tungsteno, e durante la collisione si formò la Luna mentre quasi tutti i metalli sprofondarono al centro della Terra. Ma come avrebbe fatto tutto il tungsteno andare in centro?
“Abbiamo studiato in quale grado di miscelazione il metallo e la roccia erano la collisione. Usando i calcoli del modello dinamico del mescolamento turbolento della roccia liquida e delle masse ferrose abbiamo scoperto che gli isotopi del tungsteno dalla prima formazione della Terra rimangono nel mantello roccioso” spiega Dahl.
I nuovi studi implicano che la Luna si formò con una collisione avvenuta dopo che tutto l’afnio era decaduto completamente in tungsteno.
“I nostri risultati mostrano che il nucleo di metallo e roccia erano in grado di emulsionare in queste collisioni tra pianeti maggiori di 10 km in diametro e perciò che la maggior parte nucleo di ferro della Terra (80-99%) non consentirono al tungsteno di emergere dal materiale di roccia al mantello durante la formazione “, spiega Dahl.
Il risultato della ricerca indica che la Terra e la Luna sono stati costituiti molto più tardi di quanto si pensasse, vale a dire non 30 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare (4.567 milioni di anni fa), ma forse fino anche a 150 milioni di anni oltre.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Earth and Planetary Science Letters.

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