Che cosa c’è dentro la Luna?

Un’indagine approfondita pubblicata a maggio ha scoperto che il nucleo interno della Luna è, in effetti, una palla solida con una densità simile a quella del ferro.

Ciò, sperano i ricercatori, aiuterà a risolvere un lungo dibattito sul fatto se il cuore interno della Luna sia solido o fuso e porterà a una comprensione più accurata della storia della Luna e, per estensione, di quella del Sistema Solare.

“I nostri risultati”, ha scritto un team guidato dall’astronomo Arthur Briaud del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica in Francia, “mettono in discussione l’evoluzione del campo magnetico lunare grazie alla dimostrazione dell’esistenza del nucleo interno e supportano un ribaltamento globale del mantello scenario che fornisce informazioni sostanziali sulla cronologia del bombardamento lunare nei primi miliardi di anni del Sistema Solare”.

Lo studio riguardante l’interno della Luna

Lo studio della composizione interna degli oggetti nel Sistema Solare si ottiene in modo più efficace attraverso i dati sismici. Il modo in cui le onde acustiche generate dai terremoti si muovono e si riflettono nel materiale all’interno di un pianeta o di una luna può aiutare gli scienziati a creare una mappa dettagliata dell’interno dell’oggetto.

Come spiega Science Alert, disponiamo di dati sismici lunari raccolti dalla missione Apollo, ma la loro risoluzione è troppo bassa per determinare con precisione lo stato del nucleo interno. Sappiamo che esiste un nucleo esterno fluido, ma ciò che comprende rimane oggetto di dibattito. I modelli di un nucleo interno solido e di un nucleo interamente fluido funzionano altrettanto bene con i dati Apollo.

Per capirlo una volta per tutte, Briaud e i suoi colleghi hanno raccolto dati da missioni spaziali ed esperimenti con il laser lunare per compilare un profilo di varie caratteristiche lunari. Questi includono il grado della sua deformazione dovuta alla sua interazione gravitazionale con la Terra, la variazione della sua distanza dalla Terra e la sua densità.

La modellazione

Successivamente, hanno condotto la modellazione con vari tipi di nucleo per scoprire quale corrispondeva maggiormente ai dati osservativi. Hanno fatto diverse scoperte interessanti. In primo luogo, i modelli che più si avvicinavano a ciò che sappiamo sulla Luna descrivono un ribaltamento attivo nelle profondità del mantello lunare.

Ciò significa che il materiale più denso all’interno della Luna cade verso il centro, mentre il materiale meno denso sale verso l’alto. Questa attività è stata a lungo proposta come un modo per spiegare la presenza di alcuni elementi nelle regioni vulcaniche della Luna. La ricerca del team aggiunge un altro punto al conteggio delle prove.

E hanno scoperto che il nucleo lunare è molto simile a quello della Terra, con uno strato esterno fluido e un nucleo interno solido. Secondo i loro modelli, il nucleo esterno ha un raggio di circa 362 chilometri (225 miglia), mentre il nucleo interno ha un raggio di circa 258 chilometri (160 miglia). Si tratta di circa il 15% dell’intero raggio della Luna.

Il nucleo interno, ha scoperto il team, ha anch’esso una densità di circa 7.822 chilogrammi per metro cubo. È molto vicino alla densità del ferro. Curiosamente, nel 2011 un team guidato dalla scienziata della NASA, Renee Weber, ha trovato un risultato simile utilizzando quelle che allora erano tecniche sismologiche all’avanguardia sui dati Apollo per studiare il nucleo lunare. Hanno trovato prove di un nucleo interno solido con un raggio di circa 240 chilometri e una densità di circa 8.000 chilogrammi per metro cubo.

Tirando le somme…

I loro risultati, dicono Briaud e il suo team, sono la conferma di quelle scoperte precedenti e costituiscono un caso abbastanza forte per un nucleo lunare simile alla Terra. E questo ha alcune implicazioni interessanti per l’evoluzione della Luna. Sappiamo che non molto tempo dopo la sua formazione, la Luna aveva un potente campo magnetico, che iniziò a diminuire circa 3,2 miliardi di anni fa. Un tale campo magnetico è generato dal movimento e dalla convezione nel nucleo, quindi la composizione del nucleo lunare è profondamente rilevante per come e perché il campo magnetico è scomparso.