Uno sguardo iniziale alle rocce dalla faccia nascosta della Luna crea un mistero vulcanico

I primi campioni dal lato più lontano della luna contengono segni di sorprendente attività vulcanica vicino al polo sud lunare. Due analisi separate di rocce lunari portate sulla Terra dalla navicella spaziale Chang'e-6 della Cina mostrano che le rocce si sono formate da magma in raffreddamento relativamente di recente, circa 2,8 miliardi di anni fa, secondo articoli pubblicati il 15 novembre su Science e Nature. Le misurazioni potrebbero aiutare a risolvere il mistero del perché il lato più lontano della luna è così diverso dal lato più vicino, ma sollevano anche nuove domande sulla storia del vulcanismo lunare. Aiutaci a migliorare partecipando al nostro sondaggio per i lettori di 15 domande. Le due facce della luna sono come notte e giorno, con diverse caratteristiche topografiche, composizione chimica, densità dei crateri e evidenze di vulcanismo. Enormi lagune di lava solidificata chiamate mari coprono quasi un terzo del lato più vicino. Ma solo circa il 2 percento del lato più lontano mostra segni di lava incanalata. "L'enigmatica asimmetria tra il lato più vicino e il lato più lontano della luna ... è un enigma irrisolto da lungo tempo", scrivono il geochemico Qiu-Li Li dell'Accademia cinese delle scienze di Pechino e colleghi su Nature. Fino a poco tempo fa, tutte le rocce che gli esseri umani avevano portato dalla luna provenivano dal lato più vicino. I campioni delle missioni Apollo e Luna negli anni '60 e '70 suggerivano che la luna fosse più attiva vulcanicamente circa 4 miliardi di anni fa e si era per lo più raffreddata circa 3 miliardi di anni fa. Le rocce della missione cinese Chang'e-5 hanno mostrato un vulcanismo più recente, attorno a 2 miliardi di anni fa. Ma la storia vulcanica del lato più lontano era un completo mistero, fino a quando la missione Chang'e-6 della Cina ha restituito i primi campioni mai raccolti dalla regione a giugno. L'astronave è tornata sulla Terra con quasi due chilogrammi di suolo lunare dal Bacino South Pole-Aitken, il cratere più antico e grande e la fonte di gran parte del materiale vulcanico sul lato più lontano della luna. "Immagina di avere campioni di roccia da forse 10 luoghi in Nord America, e questo è ciò che sai della Terra,” dice il planetologo Stephen Elardo dell'Università della Florida a Gainesville, che non è stato coinvolto nei nuovi lavori. “Poi improvvisamente ottieni le prime rocce dal Sudafrica o dall'Australia. Ora puoi avere un altro punto di dati per imparare dell'intero pianeta. Fondamentalmente è ciò che è per la luna.” Due gruppi hanno esaminato le rocce utilizzando la datazione radiometrica, una tecnica per stimare l'età di un oggetto dai quantitativi relativi di certi elementi radioattivi che contiene. Il geochemico Le Zhang dell'Accademia cinese delle scienze a Guangzhou e colleghi hanno studiato 35 frammenti di roccia vulcanica chiamata basalto e hanno trovato che le loro età sono rientrate tutte attorno a 2,830 miliardi di anni. Li e colleghi hanno esaminato 108 frammenti di basalto e hanno trovato età simili: 2,807 miliardi di anni. "È più giovane di quanto avrei anticipato per quella regione della luna di molto," dice Elardo. Ciò è dovuto a un'altra caratteristica che entrambi i gruppi hanno trovato nei campioni. Le rocce mancano di elementi che producono calore come potassio, terre rare (come uranio e torio) e fosforo, noti collettivamente come KREEP. Sul lato più vicino, il decadimento di questi elementi può mantenere sufficientemente caldo il mantello lunare per sostenere il vulcanismo fino a 2 miliardi di anni fa. Ma senza questi elementi, non è chiaro come il lato più lontano sia rimasto fuso per così tanto tempo, dice Elardo. I risultati suggeriscono anche vulcanismo di lunga durata. Il team di Li ha trovato una roccia in particolare che si distingueva: un frammento ricco di alluminio che risale a 4,2 miliardi di anni fa. L'unica roccia lunare conosciuta più vecchia è un meteorite il cui punto di origine sulla luna è sconosciuto. Insieme ai campioni più giovani, le rocce implicano che il vulcanismo sul lato più lontano abbia coperto almeno 1,4 miliardi di anni. Date le differenze note tra gli emisferi della luna, non è sorprendente che i primi campioni del lato più lontano siano così diversi da quelli del lato più vicino, dice Ryan Zeigler, custode dei campioni Apollo al Johnson Space Center di Houston. Ma i dati sono comunque entusiasmanti. “Penso che questo sia solo il primo passo,” dice Zeigler. “Credo che andranno ad utilizzare più tecniche su queste particelle con più tempo. E credo che possano arrivare sorprese imminenti.”