Non c’è molto sulla Luna. C’è polvere. C’è roccia. Ci sono pianure basaltiche, insomma, ciò che ha lasciato un vasto vulcanismo avvenuto in gran parte all’inizio della storia della Luna.
E, come abbiamo scoperto di recente, c’è acqua. Tanta acqua. Mischiata alla regolite e al vetro di origine vulcanica, intrappolata in vasti strati di ghiaccio sopra o appena sotto la superficie, nascosti nei crateri ai poli riparati dall’ombra permanente che ne evita la sublimazione.
Da dove possa provenire l’acqua lunare è ancora un mistero. Una nuova ricerca, però, suggerisce una fonte interessante, l’origine dell’acqua lunare sarebbe da ricercare in un processo che sappiamo essersi verificato molto spesso sulla Luna in passato: l’azione dei vulcani.
I planetologi si sono chiesti se ci possano essere state quantità sufficienti di molecole d’acqua nel degassamento vulcanico dell’antica Luna per ricadere in superficie e formare strati di ghiaccio nelle zone in ombra permanente. Ora sembra che la risposta sia ‘sì’.
“Il nostro modello suggerisce che [circa] il 41% della massa totale di H 2 O eruttata in questo periodo potrebbe essersi condensata sotto forma di ghiaccio nelle regioni polari, con spessori fino a diverse centinaia di metri“, ha scritto un team di ricercatori guidati dal planetologo Andrew Wilcoski dell’Università di Boulder, in Colorado.
“Il nostro lavoro suggerisce che il periodo vulcanicamente attivo della Luna primordiale sarebbe stato punteggiato da atmosfere collisionali di breve durata che hanno consentito il sequestro efficiente di grandi quantità di ghiaccio d’acqua ai poli e la temporanea disponibilità diurna di ghiaccio d’acqua e vapore”.
La Luna sembra piuttosto serena in questi giorni, ma un tempo non era così. Quelle macchie scure che vedi quando guardi la Luna piena sono vaste pianure di roccia vulcanica, risalenti ad un periodo di attività vulcanica su larga scala che potrebbe essere iniziata già 4,2 miliardi di anni fa, e che sembra sia durata fino a circa 1 miliardo di anni fa, con la maggior parte dell’attività verificatasi nei primi due miliardi di anni circa di quel lasso di tempo.
Decine di migliaia di vulcani hanno vomitato lava sulla Luna, coprendo la superficie di lava (per contesto, il corpo più vulcanico attualmente nel Sistema Solare è la luna di Giove Io, che ha oltre 400 vulcani attivi conosciuti ).
Inoltre, quelle eruzioni avrebbero emesso enormi nubi di gas vulcanici, principalmente monossido di carbonio e vapore acqueo. Questi potrebbero aver formato atmosfere tenui e transitorie attorno alla Luna che in seguito si sono dissipate nello spazio. Ma, hanno ipotizzato Wilcoski ed i suoi colleghi, e se il vapore acqueo non si fosse dissipato tutto nel vento solare; e se parte di esso si fosse depositato in superficie come ghiaccio?
Hanno condotto una modellazione, sulla base di un tasso medio di eruzione massiccia di circa una volta ogni 22.000 anni. Hanno quindi studiato la velocità con cui i gas vulcanici sono fuggiti nello spazio, rispetto a quanto condensato, congelato e depositato sulla superficie lunare.
Hanno scoperto che, mentre l’atmosfera transitoria persiste – un arco di tempo di circa 1.000 anni – circa il 15 percento dell’acqua si deposita formando ghiaccio sul lato notturno lunare, circa 8,2 quadrilioni di chilogrammi. Parte di quel ghiaccio, inevitabilmente, ha sublimato nel tempo per effetto della luce solare, ma, nel corso di miliardi di anni, ne dovrebbe essere rimasto abbastanza per costituire una parte significativa del ghiaccio che rimane oggi, hanno concluso i ricercatori.
Ciò non significa che sarà facile trovarlo. una parte potrebbe essere sepolto metri sotto la superficie lunare. Ma un po’ d’acqua potrebbe essere rimasta in superficie alle latitudini più basse abbastanza a lungo da interagire con i minerali che vi si trovano, o catturata nel vetro vulcanico che viene rifuso negli impatti dei meteoriti.
Tali prove per la presenza di acqua sono già state identificate sulla Luna, il che ci dà un punto di partenza per cercare altre prove a sostegno dell’esistenza di antichi ghiacciai vulcanici lunari.
La ricerca del team è stata pubblicata su The Planetary Science Journal.