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Il mistero dell’origine della luna è stato finalmente risolto?

Questa domanda ha lasciato perplessi gli scienziati per centinaia di anni: come si è formata esattamente la nostra luna?

Dagli anni ’70, gli astronomi sospettavano che la luna si fosse formata quando un gigantesco protopianeta chiamato Theia colpì la Terra.

Tuttavia, la natura di questa collisione e ciò che è accaduto subito dopo è stata contestata.

Alcuni scienziati ritengono che la collisione abbia creato un’enorme nuvola di detriti che, nel tempo, si è fusa con la luna.

Tuttavia, in un nuovo studio, i ricercatori dell’Università di Durham affermano che l’impatto gigante ha immediatamente lanciato la luna in orbita attorno alla Terra.

Vincent Eke, coautore dello studio, ha dichiarato: “Questo percorso di formazione potrebbe aiutare a spiegare la somiglianza nella composizione isotopica tra le rocce lunari riportate dagli astronauti dell’Apollo e il mantello terrestre.

“Potrebbero anche esserci conseguenze osservabili per lo spessore della crosta lunare, che ci permetterebbero di determinare con maggiore precisione il tipo di collisione avvenuta”.

In un nuovo studio, i ricercatori dell'Università di Durham affermano che l'impatto gigante ha immediatamente mandato la luna in orbita attorno alla Terra (nella foto l'impressione dell'artista).

In un nuovo studio, i ricercatori dell’Università di Durham affermano che l’impatto gigante ha immediatamente mandato la luna in orbita attorno alla Terra (nella foto l’impressione dell’artista).

Le teorie lunari

Gli astronomi sospettano da tempo che la luna si sia formata quando un gigantesco protopianeta chiamato Theia colpì la Terra appena formata, una teoria proposta per la prima volta negli anni ’70.

Si dice che l’enorme collisione abbia creato un’enorme nuvola di detriti che si è fusa con la luna.

Finora, tuttavia, gli astronomi non sono stati in grado di spiegare perché questo mantenesse la Luna e la Terra chimicamente identiche.

Successivamente sono emerse due ipotesi che potrebbero spiegare perché la Luna è il clone chimico della Terra, ma prevedono masse radicalmente diverse per Theia.

In uno scenario, due Alabarde si sono fuse per formare il sistema Terra-Luna.

Ma la seconda ipotesi suggerisce che Theia fosse un piccolo proiettile ad alta velocità che si schiantò contro una giovane Terra grande e in rapida rotazione.

Circa 4,45 miliardi di anni fa, 150 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare, la Terra fu colpita da un oggetto delle dimensioni di Marte chiamato Theia.

La collisione ha creato la luna, ma cosa sia successo esattamente durante quell’evento è stato dibattuto e il motivo per cui la luna e la terra sono così simili nella composizione è rimasto un mistero.

Nello studio, i ricercatori hanno voluto spiegare una volta per tutte le origini della luna.

Il team ha utilizzato il codice di simulazione SWIFT open source in esecuzione sul servizio DiRAC Memory Intensive (“COSMA”) per creare le simulazioni di supercomputer più dettagliate fino ad oggi.

Ciò ha permesso loro di simulare centinaia di impatti diversi, variando l’angolo e la velocità della collisione, e le masse e le rotazioni dei due corpi in collisione.

Sebbene gli studi precedenti utilizzassero simulazioni a risoluzione inferiore, la potenza di calcolo aggiuntiva ha rivelato importanti nuovi aspetti.

Ad esempio, solo le simulazioni ad alta risoluzione hanno prodotto il satellite simile a una luna e il dettaglio aggiuntivo ha mostrato come i suoi strati esterni fossero più ricchi di materiale proveniente dalla Terra.

Se gran parte della luna si fosse formata subito dopo l’impatto del gigante, i ricercatori affermano che ciò potrebbe significare meno materiale fuso durante la formazione di quanto si pensasse in precedenza.

A seconda di come questa roccia fusa si è solidificata, queste teorie dovrebbero prevedere diverse strutture interne per la luna.

I ricercatori sospettano che la luna si sia formata dopo un gigantesco impatto tra la Terra e un pianeta delle dimensioni di Marte

I ricercatori sospettano che la luna si sia formata dopo un gigantesco impatto tra la Terra e un pianeta delle dimensioni di Marte

Le simulazioni al computer mostrano che la collisione ha quasi immediatamente formato la luna ed è andata direttamente in orbita attorno alla terra

Le simulazioni al computer mostrano che la collisione ha quasi immediatamente formato la luna ed è andata direttamente in orbita attorno alla terra

Jacob Kegerreis, che ha guidato lo studio, ha dichiarato:

Jacob Kegerreis, che ha guidato lo studio, ha dichiarato: “Questo apre un’intera gamma di nuovi possibili punti di partenza per l’evoluzione della luna”.

Le simulazioni hanno anche mostrato che anche se un satellite vola così vicino alla Terra da poter essere fatto a pezzi dalle forze di marea della gravità terrestre, il satellite non solo può sopravvivere ma essere spinto in un’orbita più ampia e più sicura.

Jacob Kegerreis, che ha guidato lo studio, ha dichiarato: “Questo apre un’intera gamma di nuovi possibili punti di partenza per l’evoluzione della luna.

“Siamo entrati in questo progetto non sapendo esattamente quali sarebbero stati i risultati di queste simulazioni ad altissima risoluzione.

“Oltre all’enorme rivelazione che le risoluzioni standard possono darti risposte sbagliate, ciò che è stato particolarmente eccitante è stato che i nuovi risultati potrebbero includere in orbita un satellite allettante simile a una luna”.

I ricercatori sperano che i risultati stimoleranno ulteriori ricerche sulla composizione e la struttura interna della luna.

“Le numerose imminenti missioni lunari dovrebbero fornire nuovi indizi sul tipo di impatto gigantesco che ha portato alla luna, che a sua volta ci dirà qualcosa sulla storia della Terra stessa”, ha concluso il team.

THEIA: UN VECCHIO PROTOPIANETA CHE POSSIBILMENTE SCOMPARSO CON LA GIOVANE TERRA PER FORMARE LA LUNA

Circa 4,45 miliardi di anni fa, 150 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare, la Terra fu colpita da un oggetto delle dimensioni di Marte chiamato Theia.

La collisione ha creato la luna, ma il dibattito su cosa sia successo esattamente durante quell’evento è infuriato – e rimane un mistero il motivo per cui la luna e la Terra sono così simili nella composizione.

L’impatto di Theia con la Terra fu così violento che la nuvola di detriti risultante si mescolò completamente prima di stabilirsi per formare la luna.

Questa nuvola sarebbe stata composta da materiale terrestre, il che spiega la somiglianza tra terra e luna e altro materiale.

Il corpo in collisione è talvolta chiamato Theia, dal mitico titano greco che era la madre di Selene, dea della luna.

Ma è rimasto un mistero, rivelato dalle rocce portate dalla Luna dagli astronauti dell’Apollo: perché la Luna e la Terra sono così simili nella composizione?

Varie teorie sono emerse nel corso degli anni per spiegare le impronte digitali simili della Terra e della Luna.

Forse l’impatto ha creato un’enorme nuvola di detriti che si è mescolata completamente con la Terra e poi si è condensata per formare la luna.

Oppure Theia potrebbe essere stata isotopicamente simile alla giovane Terra.

Una terza possibilità è che la luna sia stata formata da materiali di terra piuttosto che da Theia, anche se questo sarebbe stato un tipo di impatto molto insolito.

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