Solo un lato della Luna in realtà si affaccia sulla Terra, ed è sconcertante pensare che solo 40 anni fa non avevamo idea di come fosse il lato opposto. Ci è voluto l’avvento dell’ottica moderna per rivelare i dettagli sul lato vicino.
Quando Galileo girò per la prima volta un telescopio verso la Luna nel 1609, scoprì una superficie bucata da grandi fori circolari (crateri).,
La maggior parte degli studi lunari hanno ruotato attorno a capire cosa sono questi strani buchi, come si sono formati e cosa significano per l’evoluzione della Luna.
I crateri e le loro profondità hanno svolto un ruolo importante nel calcolo dell’età del satellite.
Durante la corsa allo spazio del 1960, gli scienziati hanno fatto uno sforzo concertato per ottenere una maggiore comprensione della Luna in preparazione per l’atterraggio di persone sulla sua superficie.,
Una serie di sonde robot variamente si schiantò, orbitò e atterrò sulla sua superficie polverosa come parte delle fasi preliminari del progetto Apollo, testando le procedure in preparazione per gli astronauti che avrebbero seguito.
Da queste missioni, abbiamo scoperto che la Luna ha una superficie polverosa e cosparsa di roccia.,
I crateri variano in dimensioni – da grandi bacini che si estendono per migliaia di chilometri a minuscole caratteristiche microscopiche a meno di un milionesimo di metro di diametro.
Di tutti i processi geologici scoperti, solo la collisione di oggetti solidi (impatti) può produrre un tale intervallo.
Pre-1969, gli scienziati hanno anche scoperto che le pianure scure e lisce di lava (lunar maria) coprono ampi tratti del lato vicino, ma sono curiosamente meno estese sul lato opposto della Luna.,
I test chimici della superficie da parte di soft landers hanno rivelato la composizione ricca di ferro e magnesio del basalto, il tipo più comune di lava vulcanica sulla Terra.
Le missioni con equipaggio
Sei missioni Apollo atterrarono su una piccola area sul lato vicino della Luna tra il 1969 e il 1972 (la più famosa delle quali fu ovviamente l’Apollo 11 di Neil Armstrong) tornando con oltre 382 kg di rocce e terreno.
Inoltre, gli equipaggi hanno scattato migliaia di fotografie, raccolto dati di telerilevamento, dispiegato strumenti di lunga durata e condotto numerose osservazioni visive della superficie.,
Da questi ampi set di dati, abbiamo sviluppato un quadro abbastanza dettagliato dell’evoluzione della Luna e dei processi che hanno modellato la sua superficie.
I primi visitatori hanno scoperto che la Luna è piuttosto ordinaria nella sua composizione ed è composta da tipi di roccia simili a quelli che si trovano sulla Terra. Due grandi differenze sono notevoli, tuttavia.
In primo luogo, le rocce lunari sono quasi completamente prive di acqua o minerali idratati e sono arricchite in elementi refrattari (ad alta temperatura di fusione).,
In secondo luogo, le rocce della Luna sono estremamente vecchie; campioni tipici della maria oscura (le unità lunari più giovani) cristallizzarono tra 3,8 e 3,3 miliardi (cioè 3,300 milioni) di anni fa.
Gli scienziati hanno scoperto che i campioni delle highland sono ancora più antichi, essendo da qualche parte nella regione di 4,5 e 3,9 miliardi di anni, il che rende alcuni di loro quasi vecchi come il Sistema solare stesso.
Gli altopiani sono ricchi di elementi calcio e alluminio, mentre i maria ospitano una profusione di ferro e magnesio.
Si ritiene che questo trucco contrastante sia il risultato dell ‘ “oceano magma”, un sistema globale di roccia fusa che dominava la superficie della Luna all’inizio della sua storia.
Quindi, come è nato l’oceano magma lunare? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo prima guardare le azioni che hanno portato alla nascita della Luna stessa.,
Era, infatti, formato da un rapido assemblaggio di piccoli corpi che venivano tirati insieme per gravità.
Questo processo concentrò così tanta energia in un piccolo volume che la Luna si sciolse a profondità che sarebbero state di almeno diverse centinaia di chilometri.
In questo oceano di magma, minerali a bassa densità ricchi di alluminio galleggiavano verso l’alto, formando una crosta che abbondava in un tipo di roccia chiamato anortosite.
Nel frattempo, i minerali ad alta densità ricchi di ferro affondarono sul fondo e questa azione creò il mantello della Luna.,
Molto più tardi, queste rocce ad alto contenuto di ferro a profondità furono in parte ri-fuse per formare magma, che poi eruttò sulla superficie della Luna come basalto di mare.
La Luna ha continuato a spazzare via i detriti dalla crescita dei pianeti, creando una superficie frantumata e fortemente craterizzata.
Questo bombardamento sembra aver raggiunto il picco di intensità circa 3,9 miliardi di anni fa in un episodio chiamato “il cataclisma”.
Questa raffica di violenza inconcepibile ha modellato i bacini più grandi e più giovani che, a loro volta, hanno raccolto spessi mucchi di basalto vulcanico che hanno formato la maria scura e liscia.,
La Luna oggi
L’inondazione della superficie lunare da parte della lava iniziò circa 3,9 miliardi di anni fa ed era in gran parte completa a tre miliardi di anni.,
I detriti si sono schiantati sulla Luna solo occasionalmente da questo punto, anche se quando questo si è verificato ha provocato grandi, spettacolari crateri raggiati come Copernico e Tycho essere scavati nella superficie.
Allo stesso tempo, una lenta e costante “pioggia” di micrometeoriti ha sabbiato la superficie lunare in una polvere fine, creando uno spesso strato di detriti che è chiamato regolite (suolo).
Apollo viaggiò sulla Luna per dimostrare che poteva essere fatto e per iniziare studi dettagliati.,
Ritornando, continueremo a studiare e imparare come utilizzare i materiali e le risorse energetiche per creare nuove capacità di spacefaring.
Possiamo estrarre ossigeno dalle rocce e dai terreni locali, sia per respirare che per utilizzare il propellente per razzi. Possiamo anche raccogliere l’idrogeno del vento solare e combinarlo con l’ossigeno.
Questo non solo ci permetterà di creare acqua in grado di sostenere la vita umana e allo stesso tempo generare elettricità, ma, nella sua forma liquida, fornirà il più potente propellente chimico per razzi conosciuto dall’uomo.,
Eppure le possibilità non finiscono qui: estrarre la Luna per queste risorse creerà la prima stazione di rifornimento fuori dal pianeta.
Inoltre, il ghiaccio potrebbe esistere nelle regioni polari scure del satellite.
La vicinanza di questo ghiaccio alle aree di luce solare permanente può rendere l’abitazione a lungo termine della Luna meno un sogno, più una possibilità.
Il ritorno sulla Luna aprirà un nuovo capitolo dell’esplorazione spaziale e sarà il trampolino di lancio per una nuova serie di viaggi.
Qui impareremo a vivere e lavorare in modo produttivo in un mondo lontano dalla Terra.,
La Luna è vicina, e il primo passo logico verso l’Universo più ampio al di là.
Come si è formata la Luna?
La nostra ipotesi migliore è che la Luna sia stata creata quando un pianeta delle dimensioni di Marte si è scontrato con la proto-Terra 4,6 miliardi di anni fa. Anche se i dettagli esatti di questo evento rimangono avvolti nel mistero, abbiamo sviluppato una comprensione rudimentale dei probabili passi coinvolti.
I mondi si scontrano
Sinistra: un tempo esistevano due pianeti dove ora si trova il sistema Terra-Luna., L’oggetto delle dimensioni di Marte colpisce la proto-Terra, vaporizzando in parte entrambi i mantelli e spruzzando vapore di silicato surriscaldato in orbita attorno ai pianeti ora combinati.
Fusione
Centro: il vapore orbitante si raffredda in piccole particelle. A causa dell’energia creata, le particelle sono ricche di elementi refrattari e esaurite in elementi volatili. Il disco di detriti è instabile e le particelle si fondono in un unico corpo.
Una Luna nuova
Destra: Il montaggio veloce della Luna rilascia grandi quantità di calore., La metà esterna si scioglie, creando un ‘oceano di magma’ da cui il nucleo lunare, il mantello e la crosta si separano. Questo inizia la storia della Luna come un oggetto planetario.
Questo articolo è originariamente apparso nel numero di settembre 2006 di BBC Sky at Night Magzine. Dr Spudis era uno scienziato lunare presso la Johns Hopkins University. È morto nel 2018.