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La nuova teoria potrebbe spiegare anche le differenze tra la Terra e Venere.
Potrebbero esserci voluti due tentativi per fare la Luna. Gli scienziati hanno a lungo pensato che la Luna si sia formata con un singolo impatto, quando un protopianeta delle dimensioni di Marte ha colpito la Terra appena nata. Ci sono prove da rocce lunari e simulazioni a sostegno di questa idea.
Ma un nuovo studio suggerisce che il protopianeta molto probabilmente ha colpito la Terra due volte. La prima volta, l’impattatore (soprannominato “Theia”) è rimbalzato sulla Terra. Poi, alcune centinaia di migliaia di anni dopo, è tornato a dare il colpo finale.
Lo studio che ha simulato l’impatto ha scoperto che un tale scenario potrebbe aiutare a rispondere a due domande di lunga data che circondano la creazione della Luna. Allo stesso tempo, potrebbe spiegare come la Terra e Venere siano così diverse.
”La questione chiave qui è la diversità planetaria”, afferma Erik Asphaug (Università dell’Arizona), che ha guidato lo studio. Venere e la Terra hanno dimensioni, masse e distanze simili dal Sole. Se Venere è caldo e con pressione al suolo elevatissima”, si chiede, “perché la Terra è così incredibilmente diversa?”
La Luna potrebbe contenere il segreto. La sua creazione è stato l’ultimo grande episodio nella formazione della Terra, un evento catastrofico che ha posto le basi per il resto dell’evoluzione del nostro pianeta. “Non puoi capire come si è formata la Terra senza capire come si è formata la Luna”, spiega Asphaug. “Fanno parte dello stesso puzzle.”
Le nuove simulazioni, che sono state pubblicate sul Planetary Science Journaldi ottobre, hanno messo a posto qualche altro pezzo di quel puzzle.
Il primo ha a che fare con la velocità dell’impatto di Theia. Se Theia avesse colpito il nostro pianeta troppo velocemente, sarebbe esploso in un pennacchio interplanetario di detriti ed eroso gran parte della Terra. Tuttavia, se fosse arrivata troppo lentamente, il risultato sarebbe stata una Luna la cui orbita non assomiglia a quella che vediamo oggi. La teoria dell’impatto originale non spiega perché Theia abbia viaggiato a una velocità giusta tra questi estremi.
”Questo nuovo scenario risolve questo problema”, afferma Matthias Meier (Museo di Storia Naturale, Svizzera), che non è stato coinvolto nello studio. Inizialmente, Theia avrebbe potuto andare molto più veloce, ma il primo impatto lo avrebbe rallentato alla velocità perfetta per il secondo.
Quando Theia e la Terra si incontrano una seconda volta, Theia ha rallentato considerevolmente e i due oggetti mescolano materiali nella collisione, come mostrato qui nella simulazione. La Luna si forma dal disco che circonda la Terra.
L’altro problema con la teoria dell’impatto singolo è che la nostra Luna dovrebbe essere per lo più fatta di Theia primordiale. Ma le rocce lunari delle missioni Apollo mostrano che la Terra e la Luna hanno composizioni quasi identiche quando si tratta di determinati tipi di elementi. Come avrebbero potuto formarsi da due diversi elementi costitutivi?
”Lo scenario canonico dell’impatto gigante è davvero pessimo nel risolvere questo problema”, dice Meier (anche se altri ci hanno provato). Un doppio scontro consentirebbe ai materiali della Terra e di Theia di mescolarsi più che in un singolo impatto, formando alla fine una Luna chimicamente più simile alla Terra. Sebbene Asphaug e colleghi non risolvano del tutto la discrepanza, sostengono che simulazioni più avanzate produrrebbero risultati ancora migliori.
Risolvere questo aspetto della teoria dell’impatto gigante non sarebbe un’impresa da poco. Ma la vera sorpresa di Asphaug è arrivata quando ha visto come i due impatti avrebbero influenzato Venere rispetto alla Terra.
”All’inizio ho pensato che forse c’era un errore”, ricorda, “le nuove simulazioni hanno mostrato che la giovane Terra tendeva a trasmettere metà dei suoi corpi impattanti e rimbalzanti su Venere. Questa dinamica potrebbe aiutare a spiegare le drastiche differenze tra i due pianeti: se più impattatori fossero finiti su Venere, avrebbero arricchito il pianeta con più materiale del sistema solare esterno rispetto alla Terra”.
Scoprirlo significa fare un viaggio su Venere. Ciò fornirebbe “il prossimo salto nella comprensione”, dice Meier. Se la Terra e Venere avessero entrambe sperimentato un doppio impatto, per esempio, allora la superficie di Venere dovrebbe essere più simile a quella della Terra di quanto previsto in precedenza. Se Venere ha le stesse somiglianze chimiche della Luna e della Terra, ciò eliminerebbe l’ultimo problema rimasto della teoria dell’impatto gigante. ”Ottenere campioni da Venere”, conclude Asphaug, “è la chiave per rispondere a tutte queste domande”.
Crediti: E. Asphaug et al. / Planetary Science Journal 2021 Ottobre. A. Emsenhuber / University of Bern / University of Munich
