Vulcani hanno eruttato sulla superficie lunare in un tempo geologicamente recente e la Luna potrebbe essere ancora vulcanicamente attiva oggi, secondo minuscole perle di vetro nel terreno lunare riportate sulla Terra dalla missione cinese di ritorno dei campioni Chang’e 5 nel dicembre 2020. La scoperta potrebbe capovolgere ciò che pensavamo di sapere sull’evoluzione del nostro satellite.
I vulcani della Luna
Sappiamo che la Luna ha avuto attività vulcanica in un lontano passato, perché possiamo vedere le prove letteralmente su tutta la faccia del nostro vicino più prossimo: i segni scuri del famoso ” uomo sulla Luna ” sono mari lunari, che sono vaste pianure vulcaniche risalenti a tre o 3,8 miliardi di anni fa. Si è ipotizzato che questa fosse l’ultima volta che essa fosse vulcanicamente attiva.
Chang’e 5 ha però portato a casa la prova che invece ha subito eruzioni vulcaniche molto più di recente: appena 123 milioni di anni fa, con un’incertezza di più o meno 15 milioni di anni.
Sembra ancora tanto tempo fa in termini umani, ma geologicamente parlando è successo solo ieri. Questo significa che potrebbe essere stata vulcanicamente attiva per tutta la sua vita, e potrebbe esserlo ancora oggi.
Le prove del vulcanismo lunare
La prova del recente vulcanismo è venuta da tre minuscole perle di vetro, solo tre su 3.000 nel campione di Chang’e 5. Un team guidato da Bi-Wen Wang e Qian Zhang dell’Istituto di geologia e geofisica presso l’Accademia cinese delle scienze di Pechino ha esaminato attentamente 1,7 grammi di detriti lunari recuperati da Chang’e 5 alla ricerca di questi aghi in un pagliaio.
Le perle di vetro, di dimensioni comprese tra 20 e 400 micron, possono essere formate dalla furia violenta di un impatto di asteroide, che scioglie e pressurizza la roccia in modo che si trasformi in vetro. In effetti, queste perle derivate dall’impatto costituiscono la stragrande maggioranza delle perle nel campione, il che non sorprende dato il numero di impatti evidenti sulla Luna sotto forma di crateri. Ma c’è anche un altro modo per formare queste perle.
“Le fontane di magma producono vetri vulcanici, che sono stati precedentemente trovati in campioni della superficie lunare“, ha affermato il team di Wang e Zhang. Certamente, perle di vetro di origine vulcanica sono state trovate sulla luna in precedenza, ma sempre provenienti da quelle eruzioni di magma miliardi di anni fa.
Dal suo sito di atterraggio vicino a un’area ricca di cupole vulcaniche chiamata Mons Rümker in Oceanus Procellarum (“Oceano delle tempeste”), Chang’e 5 è riuscita a trovare tre perle di vetro che sono davvero molto speciali, riportandole sulla Terra il 16 dicembre 2020.
“La datazione all’uranio-piombo delle tre perle di vetro vulcanico mostra che si sono formate 123 milioni, ±15 milioni, di anni fa”, ha aggiunto il team di Wang e Zhang.
La datazione uranio-piombo comporta la misurazione del decadimento radioattivo dell’uranio in piombo in campioni di roccia vecchi di oltre un milione di anni. In generale, maggiore è il rapporto tra piombo e uranio, più vecchio deve essere il campione perché ci sia stato abbastanza tempo perché tutto quell’uranio si decomponesse in piombo. Viceversa, minore è l’abbondanza di piombo rispetto all’uranio, più giovane è il campione.
Quello che rafforza i risultati è che questa non è la prima prova di un vulcanismo geologicamente recente sulla Luna. Nel 2014, il Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA ha ripreso circa 70 caratteristiche bizzarre sulla sua superficie chiamate irregolari mare patches, forse meglio note come l’acronim “IMP”.
In effetti, il primo IMP è stato fotografato dall’orbita lunare nel 1971 dagli astronauti dell’Apollo 15 della NASA, ma all’epoca non era riconosciuto per quello che era realmente. Gli IMP sono tumuli lisci, rotondi e poco profondi accanto a chiazze di terreno roccioso e confuso che giacciono a valle.
Con una larghezza media inferiore a un terzo di miglio, queste caratteristiche si trovano su pianure vulcaniche e almeno alcune sembrano avere meno di 100 milioni di anni, e forse anche meno di 50 milioni di anni. Queste stime dell’età derivano dal conteggio dei crateri: più crateri ha una superficie, più antica deve essere, e i pendii lisci sono relativamente intatti.
Mentre gli IMP sono altamente indicativi di un recente vulcanismo, le perle di vetro forniscono prove incontrovertibili. I nostri modelli di evoluzione termica della Luna hanno indicato che il suo interno avrebbe dovuto raffreddarsi molto tempo fa dopo la sua formazione, 4,5 miliardi di anni fa. In parole povere, il suo l’interno non dovrebbe essere abbastanza caldo da generare vulcanismo. Quindi la domanda ora diventa: cosa lo sta causando?
“Abbiamo misurato elevate abbondanze di elementi delle terre rare e di torio in queste perle di vetro vulcanico, il che potrebbe indicare che un simile vulcanismo recente era correlato all’arricchimento locale di elementi generatori di calore nelle sorgenti del mantello del magma“, ha spiegato il team di Wang e Zhang.
Questi elementi, come potassio, fosforo, ittrio e lantano, possono produrre calore dal decadimento radioattivo, che potrebbe essere sufficiente a fondere le rocce del mantello lunare, almeno su scala locale, il che potrebbe dare origine a modeste eruzioni.
Conclusioni
Questo vulcanismo potrebbe essere attivo oggi? Nel corso dei decenni, ci sono state segnalazioni di “fenomeni lunari transitori”, o TLP, nebbie spettrali colorate viste apparire sul paesaggio lunare. La loro esistenza è molto contestata, poiché non sono state viste da sonde spaziali, ma solo da astronomi amatoriali sulla Terra.
Mentre molti scienziati hanno scartato il TLP come dovuto a condizioni atmosferiche avverse sopra il sito di osservazione sulla Terra o anche solo a un’identificazione errata da parte dell’osservatore, una possibile spiegazione che è stata suggerita è il degassamento vulcanico.
Questo sembrava improbabile a causa del consenso all’epoca sul fatto che la luna fosse vulcanicamente inerte, ma le nuove scoperte di Chang’e 5, supportate dalle osservazioni di IMP da parte di LRO, sollevano la possibilità che potrebbe esserci ancora degassamento vulcanico. E se il vulcanismo lunare esiste ancora, la sua energia potrebbe essere sfruttata dai futuri astronauti che stabiliranno una base sulla Luna?
Sebbene queste siano ancora domande senza risposta, quello che ora sembra certo è che il nostro satellite non è poi così morto come pensavamo, e in effetti potrebbe ancora risvegliarsi occasionalmente dal suo sonno.
Le nuove scoperte di Chang’e 5 sono state pubblicate sulla rivista Science.
