Vicino alla Terra? La storia della formazione della Luna riceve nuove prove

Una delle ipotesi più ampiamente accettate per spiegare la formazione della Luna è che si sia formata in seguito a una collisione avvenuta nel Sistema Solare primordiale. Questa collisione sarebbe avvenuta quando la Terra era ancora giovane e parzialmente fusa. In questo scenario, un impatto con un oggetto più piccolo avrebbe lanciato nello spazio grandi quantità di materiale roccioso. Parte di questi detriti è rimasta legata gravitazionalmente alla Terra e, nel corso di migliaia di anni, ha dato origine alla Luna.

Un nuovo articolo scientifico risponde ad alcune domande su Theia analizzando la composizione chimica delle rocce terrestri e lunari. Alcune domande che rimangono aperte sono la sua origine, la sua composizione chimica, le sue dimensioni e le sue proprietà fisiche. Questo è importante perché la collisione ha definito alcune caratteristiche della Terra, come l'inclinazione assiale, la velocità di rotazione e la stabilità climatica.

L'origine della luna

Esistono diverse ipotesi sull'origine della Luna, ma la più ampiamente accettata è l'ipotesi dell'impatto gigante. Secondo questa ipotesi, la Luna si sarebbe formata circa 4,5 miliardi di anni fa, quando la Terra primordiale entrò in collisione con un protopianeta delle dimensioni di Marte. L'impatto fu così violento da lanciare un'enorme quantità di materiale roccioso nell'orbita terrestre. Questi detriti iniziarono ad aggregarsi rapidamente, solidificandosi poco dopo nel corpo che oggi conosciamo come Luna.

La spiegazione dell'impatto gigante risolve diverse caratteristiche osservate, come la composizione simile tra rocce lunari e terrestri. Inoltre, le dimensioni della Luna sono insolite per un pianeta delle dimensioni della Terra; è grande in relazione al nostro pianeta. Inoltre, la collisione influenzò la sua rotazione, l'inclinazione e persino l'evoluzione del suo clima. Ancora oggi, la Luna svolge un ruolo importante nel clima e nelle condizioni meteorologiche della Terra.

I misteri su Theia

L'oggetto che probabilmente entrò in collisione con la Terra e diede origine alla Luna si chiama Theia, un protopianeta delle dimensioni approssimativamente di Marte. L'ipotesi è che questo oggetto si sia formato nella stessa regione del Sistema Solare della Terra e, a causa delle orbite caotiche del Sistema Solare primordiale, i due oggetti siano entrati in rotta di collisione. L'idea di una collisione con Theia aiuta a spiegare perché la Terra e la Luna condividano composizioni chimiche così simili, un aspetto difficile da giustificare in altri scenari di formazione.

Ciò nonostante, gli astronomi non sanno ancora con esattezza quale sia stata l'origine esatta di Theia, quali elementi la componessero o quali fossero le sue dimensioni esatte. Diversi modelli suggeriscono masse e composizioni variabili, e non è chiaro se Theia fosse un corpo comune nel Sistema Solare interno o se avesse caratteristiche diverse. Questi dettagli sono oggetto di studio perché comprendere Theia significa anche capire come il nostro pianeta si è evoluto ed è diventato abitabile.

Nuove informazioni su Theia

Un nuovo studio pubblicato di recente ha riacceso la discussione su Theia. Nello studio, il gruppo di ricercatori ha analizzato il rapporto tra diversi isotopi di ferro nelle rocce terrestri e lunari riportate dalle missioni Apollo. Proprio come era già stato osservato con gli isotopi di cromo, calcio, titanio e zirconio, la Terra e la Luna sono praticamente indistinguibili per questi elementi. Tuttavia, questo non spiega molto e si potrebbero considerare diversi modelli che produrrebbero risultati simili.

Per superare questa limitazione, hanno simulato diverse possibili combinazioni di dimensioni e composizione di Theia e della Terra primordiale che potrebbero produrre i valori trovati. Gli elementi rivelano come la distribuzione sia avvenuta all'interno della Terra stessa attraverso la collisione. Ferro e molibdeno si sono concentrati nel nucleo terrestre e avrebbero raggiunto il mantello solo attraverso impatti come quello di Theia. In questo modo, i ricercatori possono comprendere l'origine di Theia e quali fossero le sue proprietà.

De onde veio?

Questo lavoro dimostra che Theia era probabilmente un vicino della Terra, formatosi nella stessa regione interna del Sistema Solare. Questo perché, nel Sistema Solare primordiale, gli isotopi di ciascun elemento non erano distribuiti uniformemente.

Poiché la Terra e la Luna hanno firme isotopiche simili, la spiegazione più convincente è che sia la Terra primordiale che Theia abbiano avuto origine da elementi costitutivi simili, disponibili nella regione interna del disco planetario.

Inoltre, mentre la composizione della Terra può essere spiegata come una miscela di tipi noti di meteoriti, lo stesso non vale per Theia. I risultati indicano che Theia potrebbe aver incluso materiale non ancora rappresentato da meteoriti noti. Ciò suggerirebbe che Theia si sia formato ancora più vicino al Sole della Terra stessa. Ciò rafforza l'idea che Theia fosse un protopianeta locale cresciuto accanto alla Terra.

Fonte della notizia

Hopp et al. 2025 The Moon-forming impactor Theia originated from the inner Solar System Science