La Luna è un oggetto che nasconde ancora numerosi elementi di stranezza e gli scienziati potrebbero averne appena scoperto parte del motivo. La sua superficie è chimicamente asimmetrica, e nuove prove suggeriscono che ciò sia dovuto al fatto che il mantello del nostro satellite si è capovolto durante la sua formazione. In pratica, ad un certo punto della sua evoluzione, ciò che era in superficie sprofondò mentre che c’era in profondità raggiunse la superficie. Gli esperti hanno discusso per anni del cosiddetto ribaltamento del mantello lunare, ma ora ci sono nuove prove a sostegno di questo evento. Guidato dagli scienziati planetari Weigang Liang e Adrien Broquet dell’Università dell’Arizona, un team di ricercatori ha scoperto che la mappa di gravità della Luna si adatta meglio a questo modello di ribaltamento del mantello.
In una serie di simulazioni, il team ha mostrato come le anomalie gravitazionali sul lato vicino della Luna siano coerenti con la presenza e la posizione di rocce dense contenenti minerali densi che sono stati preservati fin dalle origini della Luna. “Questa interpretazione è supportata dalla convincente somiglianza tra il modello osservato, la magnitudo e le dimensioni delle anomalie gravitazionali e quelle previste dai modelli geodinamici dei resti cumulati contenenti ilmenite”, scrivono i ricercatori nel loro articolo. Inoltre, i ricercatori hanno datato con precisione il momento in cui si verificò questo ribaltamento: circa 4,22 miliardi di anni fa, poco dopo che la Luna si formò da un pezzo di Terra che si spezzò durante una violenta collisione all’inizio della storia del Sistema Solare. Uno degli elementi più peculiari della Luna è la sua superficie. Sul lato più vicino della Luna c’è una regione definita come “geochimicamente strana“. Conosciuta come Lunar Terrane, l’area è ricca di metalli specifici e inaspettati: potassio, elementi delle terre rare e fosforo.
Il Lunar Terrane si sovrappone anche ai mari lunari, ovvero grandi pianure basaltiche che sono il risultato dell’attività vulcanica. Questo basalto è ricco di un minerale chiamato ilmenite. Costituita prevalentemente da titanio e ferro, l’ilmenite è piuttosto densa come la roccia che la sostiene. Ciò è sconcerta è la minore densità delle rocce sottostanti. In base alla densità, ci si aspetterebbe che i cumuli contenenti ilmenite, o IBC, siano sprofondati nella Luna e che le rocce meno dense siano risalite in superficie. Sia il Lunar Terrane che gli IBC possono essere spiegati da processi geodinamici non molto tempo dopo la formazione della Luna. Mentre era ancora calda e umida, la Luna era probabilmente ricoperta da un oceano di magma fuso che si raffreddò fino a formare la crosta e il mantello. In questo scenario, quando il magma raggiunge la fine del suo processo di raffreddamento e cristallizzazione, minerali densi come ilmenite si formano in uno strato tra la crosta e il mantello e gli elementi Lunar Terrane si concentrano in un serbatoio liquido. Secondo le previsioni degli esperti questi minerali densi affonderanno, in futuro, verso il nucleo lunare. Ma senza i modelli questi processi fisici che hanno avuto luogo all’interno della Luna durante la sua formazione, gli scienziati non avrebbero avuto la certezza del reale fenomeno. È anche possibile che in seguito a questo iniziale abbassamento verso l’interno, gli IBC si siano riscaldati e si siano sollevati nuovamente, ribaltando il mantello nel processo. Ciò spiegherebbe sia il Lunar Terrane che i basalti ricchi di titanio che si sono riversati sulla superficie attraverso il vulcanismo. In questo scenario, però, entrambi i gruppi di elementi avrebbero dovuto essere distribuiti più o meno equamente sul mantello lunare, ma questo non è ciò che hanno scoperto gli scienziati. Una spiegazione ha a che fare con il bacino del Polo Sud-Aitken sul lato nascosto della Luna, un impatto colossale che ha lasciato un cratere che copre più di un quarto della superficie della Luna. Questo impatto ha prodotto un hotspot che avrebbe potuto vedere la migrazione del Lunar Terrane e dell’ilmenite lontano dal sito dell’impatto, concentrandolo sul lato più vicino della Luna. Poiché è sotto la superficie, non possiamo vederlo direttamente; ma i ricercatori hanno concluso che tale migrazione avrebbe dovuto lasciare tracce gravitazionali distinte, poi davvero rilevate dal Gravity Recovery and Interior Laboratory ( GRAIL ) della NASA, una coppia di veicoli spaziali che hanno trascorso più di un anno nello spazio mappando la gravità superficiale della Luna. I modelli prodotti dal modello di ribaltamento del mantello lunare corrispondevano alle osservazioni raccolte da GRAIL.
