Spiegate le strane anomalie magnetiche registrate sulla Luna

Piccola, congelata e silenziosa, la Luna ha una sorprendente distribuzione di impronte magnetiche sulla sua superficie polverosa, non tutte facili da spiegare.

Un nuovo studio condotto dal geoscienziato Zhuang Guo dell’Istituto di geochimica dell’Accademia cinese delle scienze potrebbe aiutarci a comprendere meglio le letture di campi magnetici insolitamente forti che non si adattano ad altre caratteristiche della Luna.

Il team di Guo ha analizzato il suolo lunare portato sulla Terra nel dicembre 2020 dalla sonda Chang’e 5, scoprendo particelle di un minerale noto come magnetite, che si vede raramente nei campioni di terra lunare precedentemente prelevati dalle missioni Apollo.

“Le anomalie magnetiche lunari sono state un mistero sin dall’era Apollo“, scrivono Guo e colleghi nel loro articolo. “Pertanto, una comprensione approfondita del meccanismo di formazione e delle caratteristiche di distribuzione della magnetite sulla Luna potrebbe fornire una nuova prospettiva per spiegare la genesi delle anomalie magnetiche nella crosta lunare“.

La magnetite, un minerale di ferro fortemente magnetico, è stata trovata in grani di solfuro di ferro sferici sub-microscopici che assomigliano a goccioline fuse. Ulteriori modelli termodinamici suggeriscono che la magnetite in questi grani sia il risultato di grandi impatti sulla superficie lunare.

Per i planetologi, la presenza della magnetite è fondamentale: può essere utilizzata per risalire ai campi magnetici attraverso la storia, nonché per individuare potenziali indicatori di vita, due delle discussioni di ricerca più importanti su qualsiasi pianeta o luna.

Sulla base delle loro scoperte, i ricercatori pensano che la magnetite potrebbe essere ampiamente distribuita anche nel suolo lunare più fine. Le anomalie magnetiche inspiegabili sulla Luna potrebbero ora essere più facili da capire se i modelli sviluppati venissero adattati alle conclusioni di questo nuovo studio.

A differenza del suolo sulla Terra, la regolite lunare è estremamente ridotta, il che significa che ha un eccesso di elettroni grazie al costante bombardamento di protoni che fluiscono dal Sole. Questo stato rende più difficile per il ferro accoppiarsi con l’ossigeno per formare minerali come succede qui.

Ciò non significa che non possa accadere. In precedenza erano stati trovati minuscoli granelli di magnetite nella polvere lunare, ma quegli studi hanno proposto che la magnetite si sia formata a temperature relativamente basse e non nelle condizioni di alta pressione e alta temperatura generate da un impattore che sbatte contro la superficie della Luna, come suggerisce questo nuovo lavoro.

“Le caratteristiche morfologiche dei grani di solfuro di ferro e la distribuzione dell’ossigeno suggeriscono che si è verificata una reazione di fase di fusione del gas durante eventi di grande impatto“, spiegano i ricercatori .

Ricerche precedenti avevano suggerito che i meteoriti avrebbero potuto iniettare materiali ferromagnetici nella superficie della Luna al momento dell’impatto, con i proiettili che spiegavano almeno alcune delle anomalie magnetiche vicino ai siti di impatto.

Questo nuovo studio fa un ulteriore passo avanti, scoprendo che la furia di quegli impatti potrebbe anche aver trasformato i materiali in magnetite sub-microscopica, rendendoli “un’importante fonte di materiale ferromagnetico sulla superficie lunare“.

In altre parole, i risultati suggeriscono che il minerale è più ampiamente presente sulla superficie lunare e, questa conclusione, a sua volta cambia la nostra comprensione di come la Luna si è evoluta nel tempo.

Il team suggerisce che l’attuale magnetizzazione della superficie lunare, insieme alla presenza di questi minerali, può aiutare a spiegare come gli impatti di oggetti di grandi dimensioni abbiano portato a un campo magnetico lunare.

“Queste condizioni di formazione si traducono in una relazione di corrispondenza tra la distribuzione dell’anomalia magnetica nella crosta lunare e il materiale espulso distale di grandi impatti“, concludono i ricercatori .

La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications.