È facile immaginare la Luna come un corpo celeste senza atmosfera in orbita attorno alla Terra. Tuttavia, pur non avendo aria respirabile, il satellite naturale del nostro pianeta ha un’atmosfera sottile e vaporosa.
L’atmosfera della Luna
Gli scienziati si sono a lungo interrogati sull’esistenza di questa tenue atmosfera o “esosfera” e hanno cercato il processo principale che la sostiene, ma nuove ricerche indicano che questa tenue atmosfera o “esosfera” deve la sua esistenza al rinnovamento e al rifornimento causati dal violento bombardamento di meteoriti sulla Luna.
Il team che ha sviluppato lo studio ha indicato che l’atmosfera della Luna è sostenuta principalmente, e lo è da miliardi di anni, da questo assalto che causa un fenomeno chiamato “vaporizzazione da impatto”. Questo processo si verifica quando gli impatti sollevano il suolo lunare, vaporizzando materiali che o si liberano nello Spazio o rimangono sospesi, rinnovandone così l’esosfera.
Lo studio
“Diamo una risposta definitiva: la vaporizzazione dell’impatto del meteorite è il processo dominante che crea l’atmosfera lunare“, ha affermato la responsabile del team Nicole Nie, Professoressa associata al Massachusetts Institute of Technology (MIT).
“La Luna ha quasi 4,5 miliardi di anni e, durante tutto questo tempo, la superficie è stata continuamente bombardata da meteoriti. Dimostriamo che alla fine, un’atmosfera sottile raggiunge uno stato stazionario perché viene continuamente rifornita da piccoli impatti“.
La superficie butterata e segnata della Luna è un chiaro ed evidente promemoria geologico del fatto che nel corso dei suoi quasi 4,5 miliardi di anni di storia è stata attaccata meteoriti.
All’inizio della vita sul nostro satellite naturale, il sistema solare era violento e turbolento. Di conseguenza, la superficie lunare veniva spesso colpita da enormi meteoriti. Con il passare del tempo, le collisioni tra i corpi del sistema solare hanno fatto sprofondare molte rocce spaziali più grandi.
Questo ha significato che con l’invecchiamento della Luna, il bombardamento continuava, ma gli assalitori si rimpicciolivano fino a diventare “micrometeoroidi“, particelle provenienti dallo Spazio, più piccole di un granello di sabbia. Tuttavia, questi impatti meno importanti sono stati comunque sufficienti a consentire alla vaporizzazione dell’impatto di continuare e a ricostituirne continuamente l’atmosfera.
Gli scienziati hanno iniziato a sospettare che l’assalto dei meteoriti alla Luna fosse in parte responsabile della generazione dell’esosfera quando, nel 2013, il programma Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) della NASA ne ha studiato la sottile atmosfera, le condizioni della superficie e le influenze ambientali sulla polvere.
Questo li ha portati a evidenziare due processi che rigenerano l’esosfera. Il primo era la vaporizzazione da impatto, l’altro era lo “sputtering ionico”. Quest’ultimo processo avviene quando particelle cariche ad alta energia provenienti dal Sole, note come “vento solare”, colpiscono la superficie lunare e impartiscono energia agli atomi. Questo fa sì che quegli atomi vengano anche scagliati nell’esosfera.
“Con la vaporizzazione per impatto, la maggior parte degli atomi rimarrebbe nell’atmosfera lunare, mentre con lo sputtering ionico, molti atomi verrebbero espulsi nello Spazio“, ha affermato Nie.
Nie e colleghi hanno scoperto che i terreni contenevano principalmente isotopi pesanti sia di potassio che di rubidio. Questo ha suggerito loro che la vaporizzazione da impatto era il processo dominante mediante il quale gli atomi vengono vaporizzati e sollevati per formare l’atmosfera lunare.
I ricercatori hanno scoperto che il 70% dell’esosfera era generato da impatti di meteoriti e vaporizzazione da impatto, con il 30% assegnato ai venti solari e allo sputtering ionico.
Conclusioni
“La scoperta di un effetto così sottile è notevole, grazie all’idea innovativa di combinare le misurazioni degli isotopi di potassio e rubidio con un’attenta modellazione quantitativa“, ha affermato Justin Hu, ricercatore di suoli lunari presso l’Università di Cambridge, che non è stato coinvolto nello studio.
“Questa scoperta va oltre la comprensione della storia della Luna, poiché tali processi potrebbero verificarsi e potrebbero essere più significativi su altre lune e asteroidi, che sono al centro di molte missioni di ritorno pianificate“.
Nie riconosce che le scoperte del team non sarebbero state possibili se non fosse stato per il programma Apollo, che si concluse con l’Apollo 17 nel dicembre 1972.
“Senza questi campioni, non saremmo in grado di ottenere dati precisi e di effettuare misurazioni quantitative per comprendere le cose in modo più dettagliato“, ha concluso Nie.
“È importante per noi riportare campioni dalla Luna e da altri corpi planetari, così da poter tracciare immagini più chiare della formazione e dell’evoluzione del sistema solare“.
La ricerca del team è stata pubblicata sulla rivista Science Advances.
