Un nuovo studio guidato da Jeffery Andrews-Hanna e collaboratori mette in luce come il gigantesco impatto che ha creato il bacino South Pole-Aitken (SPA), sul lato remoto della Luna, non soltanto abbia scavato profondissimo, ma abbia anche disperso detriti ricchi di elementi radioattivi (come potassio, terre rare, fosforo, abbreviato con KREEP). Questi materiali, normalmente presenti nel mantello lunare profondo o negli strati appena sotto la crosta, risultano ora concentrati in alcune aree del suo bordo verso il margine “down-range” dell’impatto.
Il bacino South Pole-Aitken: dimensioni e antichità
Il bacino SPA è il più grande e antico bacino da impatto della Luna: un’immensa struttura che copre circa 2.500 km di diametro, con profondità stimate tra 6 e 8 km. È stato formato circa 4,2-4,3 miliardi di anni fa, nel periodo pre-Nectarian, quando la Luna era ancora in fase di raffreddamento dopo la sua formazione.
Cosa sono i materiali “KREEP” e perché sono importanti
“KREEP” è un acronimo che in inglese indica componenti ricchi di Potassium (K), Rare Earth Elements (REE), e Phosphorus (P). È un insieme di elementi con decadimento radioattivo che generano calore, utili per comprendere il raffreddamento interno della Luna e le sue dinamiche geologiche. In condizioni normali, questi elementi si stratificavano vicino al confine tra crosta e mantello, o all’interno della crosta, ma non erano necessariamente esposti in forma concentrata sulla superficie.
L’impatto e la dispersione radioattiva: come avvenne
Secondo i ricercatori, l’asteroide che ha formato il bacino SPA non ha colpito frontalmente, ma con un angolo obliquo proveniente da nord. Ciò ha causato che la parte del cratere “down-range” (verso sud) abbia ricevuto la maggior parte dei detriti espulsi, compresi materiali profondi contenenti KREEP. Questo effetto ha creato una sorta di “finestra” aperta sulla composizione interna della Luna, poiché il materiale che normalmente restava sepolto è emerso o è stato depositato in regioni dove può ora essere misurato.
Prove geochimiche: cosa rivelano le analisi
Le prove arrivano da misure geologiche e geochimiche, nonché da modelli della densità, composizione e topografia lunare. Ad esempio, missioni recenti come Chang’e-6 hanno riportato campioni dalla faccia nascosta, nella regione del bacino SPA, che permettono di studiare direttamente il materiale del fondo del bacino. Le analisi suggeriscono non solo che il magma lunare abbia prodotto basaltici nei diversi momenti (4,2 e 2,8 miliardi di anni fa), ma che il materiale radioattivo possa aver contribuito a mantenere temperature interne sufficienti per sostenere vulcanismo prolungato nel tempo.
Effetti sul campo magnetico e termico
Una delle implicazioni più interessanti riguarda la storia magnetica della Luna. Rocce lunari raccolte mostrano tracce di magnetismo quando la Luna oggi non possiede un campo magnetico globale. Gli studiosi ipotizzano che, dopo il forte impatto del bacino Imbrium e con il contributo del materiale KREEP e dei detriti riscaldati, si sia verificato un potenziamento temporaneo del campo magnetico. Anche il calore prodotto dal decadimento radioattivo di elementi come K e altri potrebbe aver ritardato il raffreddamento interno, sostendendo attività geologica più a lungo di quanto si pensasse prima.
Cosa resta da capire e quali sono le incertezze
Nonostante i progressi, restano domande aperte: quanto del materiale KREEP è effettivamente esposto o vicino alla superficie? Qual è la variabilità regionale? Quanto il decadimento radioattivo ha contribuito effettivamente al calore interno, rispetto ad altri fattori come la radioattività residua del mantello o il raffreddamento dopo la formazione? Inoltre, stabilire con precisione la composizione isotopica, la profondità originaria dei detriti e la loro diffusione è tecnicamente complesso. Le missioni che riportano campioni dalla faccia remota e da profondità di rocce saranno essenziali.
Implicazioni per la comprensione della Luna e del sistema solare
Scoprire che il più grande impatto lunare ha lasciato non solo un cratere enorme ma anche un deposito radioattivo di materiali interni cambia il quadro dell’evoluzione lunare. Permette di comprendere meglio il raffreddamento della Luna, la sua storia di vulcanismo e magnetismo, e fornisce un laboratorio naturale per studiare come i corpi planetari rispondono a impatti giganteschi — che furono frequenti nei primi miliardi di anni del sistema solare. Inoltre, questi elementi radioattivi e le tracce che lasciano nelle rocce sono strumenti fondamentali per datare gli eventi, modellare l’evoluzione termica e capire se altre lune o pianeti possono conservare simili “firme” di antichi impatti.
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