Scoperta eccezionale! La luna si sta contraendo!

Posted on agosto 20, 2010

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La recente scoperta tra le rocce della crosta lunare indica che è il suo diametro si è ridotto a livello globale nel recente passato geologico e che potrebbe essere ancora oggi contrazione. Queste sono le drammatiche conclusioni cui è giunto un team di analisi del NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). I risultati forniscono importanti indizi per la recente era geologica della Luna e della sua evoluzione tettonica.

La Luna è l’unico satellite naturale della Terra, ed è l’unico corpo celeste che mostra chiaramente ad occhio nudo il suo territorio superficiale.

Le origini della Luna sono al centro di un dibattito scientifico che si protrae da tempo,  la teoria più accreditata è quella che si sia formata a seguito alla collisione di Theia, un planetoide delle dimensioni simili a quelle di Marte con la Terra quando quest’ultima era ancora calda, nella prima fase della sua formazione. Il materiale scaturito dall’impatto rimase in orbita intorno alla Terra e per effetto della forza gravitazionale si riunì formando la Luna. Una conferma di questa tesi deriva dal fatto che la composizione della Luna è pressoché identica a quella del mantello terrestre privato degli elementi più leggeri, evaporati per la mancanza di un’atmosfera e della forza gravitazionale necessarie per trattenerli. Inoltre, l’inclinazione dell’orbita della Luna rende piuttosto improbabili le teorie secondo cui la Luna si formò insieme alla Terra o fu catturata in seguito. 
Rispetto agli altri satelliti del Sistema Solare, la Luna è eccezionalmente grande rispetto al pianeta attorno a cui orbita, tanto che il sistema Terra-Luna può essere quasi considerato un pianeta doppio (“quasi” perché il centro di gravità del sistema Terra-Luna è comunque di poco all’interno della Terra).

La Luna si formò quindi in un ambiente caotico di intenso bombardamento da parte di asteroidi e meteoriti. Queste collisioni, insieme con il decadimento degli elementi radioattivi, rese la Luna calda. La luna si raffreddò poi con il tempo e gli scienziati svevano ipotizzato che questo processo avesse comportato anche una riduzione di diametro nel tempo, specialmente nella sua storia più antica. La nuova ricerca rivela una relativamente recente attività tettonica collegata al raffreddamento a alla contrazione degli interni lunari.

“Stimiamo che queste scogliere, chiamate scarpate lobate, si siano formate meno di un miliardo di anni fa, e potrebbero avere solo cento milioni di anni”,  ha detto il dottor Thomas Watters del Center for Earth e Studi Planetari allo Smithsonian’s National Air e Space Museum di Washington.

Anche se appare irrisorio in termini umani, è inferiore al 25% dell’età attuale della Luna che è più di quattro miliardi di anni.

“Sulla base delle dimensioni delle scarpate, stimando la distanza tra il centro della Luna e la sua superficie,  si è ridotta di circa 300 metri” ha detto Watters, autore di un articolo su questa ricerca apparso su Scienze il 20 agosto 2010.

“Questi risultati entusiasmanti sottolineano l’importanza delle osservazioni lunari per la comprensione dei processi globali”, ha detto il Dott. John Keller, vicedirettore scientifico del progetto per LRO al NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md

“Man mano che la missione LRO cintinua, si entra in una nuova fase, con particolare enfasi sulle misurazioni scienza, in cui la nostra capacità miglioreremo la nostra comprensione della storia lunare e del Sistema Solare”.

Le scarpate sono relativamente piccole, la più grande è di circa 300 piedi d’altezza e si estendono per diversi chilometri ma in genere sono di più brevi lunghezze e le altezze sono quanche decina di metri.
Il team ritiene che siano tra le più recenti caratteristiche sulla luna, in parte perché attraversano piccoli crateri.
 Poichè la Luna è costantemente bombardata da meteore, i crateri di piccole dimensioni (quelli di meno di circa 1.200 metri di diametro) sono suscettibili di essere giovani, perché sono stati rapidamente distrutti da altri impatti e non durano a lungo. Quindi, se un piccolo cratere è stato interrotto da una scarpata, la scarpata formatasi dopo il cratere è anche più giovane.

La prova più convincente è che grandi crateri, che rischiano di essere vecchi non appaiono in cima ad una qualsiasi delle scarpate fresche e relativamente non alterate.
Le scarpate lobate sulla Luna sono state scoperte durante le missioni Apollo, con le analisi delle immagini della telecamera ad alta risoluzione panoramica installata sull’Apollo 15, 16, e 17. Tuttavia, queste missioni in orbita sopra le regioni vicino all’equatore lunare erano solo in grado di fotografare circa il 20 per cento della superficie lunare, per cui i ricercatori non potevano sapere  che le scarpate non erano solo il risultato di un’attività locale intorno all’equatore.

La squadra ha trovato 14 scarpate non rilevate in precedenza nelle immagini LRO, sette delle quali sono a latitudini elevate (oltre 60 gradi). Ciò conferma che le scarpate sono un fenomeno globale, creando una contrazione su tutta la Luna secondo la spiegazione più probabile per la loro ampia distribuzione.
Mentra la Luna andava contraendosi, il mantello e la crosta superficiale sono stati costretti a rispondere, formando sovrascorrimenti in cui una sezione della crosta si protende su un’altra. Molte delle rocce a deriva, o a  scarpate, hanno un aspetto semi-circolare o a forma di lobo, dando origine al termine “scarpate lobate”.

Gli scienziati non sono sicuri del perché sono in questo modo, forse è il modo in cui il suolo lunare (regolite) esprime i difetti di spinta, secondo Watters. Le scarpate lobate si trovano su altri mondi nel nostro sistema solare, tra cui Mercurio, dove sono molto più grandi.
“Le scarpate lobate di Mercurio possono essere alto anche oltre un miglio e correre per centinaia di chilometri“,  ha detto Watters.

Le scarpate massive come queste suggeriscono agli scienziati che Mercurio era completamente fuso in origine. Se così fosse Mercurio è prevedibile che si restringa durante il raffreddamento e quindi forma scarpate più grandi, di un mondo che può essere stato solo parzialmente fuso con un nucleo relativamente piccolo. La nostra Luna ha più di un terzo del volume di Mercurio, ma dal momento che le sue scarpate sono tipicamente molto più piccole, si è ridotta di meno.

Poiché le scarpate sono così giovani, la Luna avrebbe potuto essere raffredda e ritirarsi anche poco tempo fa, secondo il team. I sismometri posti dalle missioni Apollo hanno registrato dei terremoti. Mentre la maggior parte può essere attribuito a fenomeni come i meteoriti che colpiscono la Terra o le maree gravitazionali, o il le variazioni di temperatura giorno/notte, è lontanamente possibile che alcuni “moonquakes” potrebbero essere associati con la formazione in corso di scarpate, secondo Watters. Il team prevede di confrontare le foto di scarpate fatte dall’Apollo con le nuove immagini da LRO per vedere se sono cambiate nel corso dei decenni, possibilmente indicando le attività sismiche recenti.

Mentre le maree sulla Terra sono probabilmente non abbastanza forti per creare la scarpate, potrebbero contribuire al loro aspetto, forse influenzando il loro orientamento, secondo Watters. Durante i prossimi anni, la squadra spera di utilizzare LRO ad alta risoluzione,  l’Narrow Angle Telecamere (CNA) per costruire una mappa globale molto dettagliata della Luna. Questo potrebbe identificare scarpate aggiuntive e consentire alla squadra di vedere se alcune di esse hanno un orientamento preferenziale o altre caratteristiche che potrebbero essere associate con l’attrazione gravitazionale della Terra.
“Le immagini ad altissima risoluzione dalla CNA stanno cambiando la nostra visione della luna”, ha detto il Dott. Mark Robinson della School of Earth and Space Exploration presso l’Arizona State University, un coautore e Principal Investigator del Lunar Reconnaissance Orbiter Camera. 
“Non abbiamo rilevato solo scarpate lunare precedentemente sconosciute, ma stiamo anche vedendo molto più in dettaglio le scarpate individuate nelle fotografie delle missioni Apollo”.
Foto in alto:
Mandel’shtam (6,5 ° N, 161 ° E). La crepa in prossimità della superficie dei materiali della crosta e sopra i crateri, ha seppellito parti dei loro piani e cerchi. Circa la metà del cerchio e del piano di un cratere di 20 metri in diametro indicato nella casella è stata perso. Dal momento che solo piccoli crateri hanno una durata limitata prima di essere distrutti da nuovi impatti, la loro deformazione per mostra di essere relativamente giovane. (Credit: NASA / Goddard / Arizona State University / Smithsonian)
A cura di Arthur McPaul

Fonti:
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100819141911.htm
http://it.wikipedia.org/wiki/Luna

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