La faccia nascosta della Luna contiene più isotopi pesanti di potassio rispetto al lato visibile: è quanto emerge dall’analisi dei campioni riportati dalla missione cinese Chang’e 6 pubblicata su PNAS. La differenza isotopica non è spiegabile con processi vulcanici, la causa più probabile è l’impatto che formò il bacino Polo Sud-Aitken 4,2 miliardi di anni fa: le temperature estreme vaporizzarono gli isotopi leggeri, lasciando solo quelli pesanti nel mantello lunare.
Due grammi di verità
I campioni sono arrivati sulla Terra il 25 giugno 2024, atterrati nelle praterie della Mongolia Interna dopo 53 giorni di missione. Due chilogrammi di basalto prelevati dal cratere Apollo, all’interno del bacino Polo Sud-Aitken sulla faccia nascosta. È stata la prima volta nella storia dell’esplorazione spaziale che rocce da quella regione sono state analizzate nei laboratori terrestri.
Il team guidato da Heng-Ci Tian dell’Istituto di Geologia e Geofisica dell’Accademia Cinese delle Scienze ha confrontato gli isotopi di potassio e ferro dei campioni Chang’e 6 con quelli delle missioni Apollo e della precedente Chang’e 5, tutti dal lato visibile. Il risultato è netto: la faccia nascosta mostra un rapporto potassio-41/potassio-39 significativamente più alto.
Esclusione per esclusione
I ricercatori hanno esplorato ogni possibile spiegazione alternativa. La radiazione cosmica di lungo periodo? Effetto trascurabile sugli isotopi del potassio. I processi di fusione, raffreddamento ed eruzione del magma? Potrebbero influenzare il ferro, ma non alterano il potassio nelle modalità osservate. La contaminazione meteoritica? Insufficiente a spiegare differenze così marcate e sistematiche.
Resta l’impatto. Quello del bacino Polo Sud-Aitken, uno dei più grandi crateri da impatto dell’intero sistema solare: 2.500 chilometri di diametro, 6 chilometri di profondità. Formatosi tra 4,2 e 4,3 miliardi di anni fa, molto prima dei mari lunari che caratterizzano il lato visibile.
Scheda dello Studio
- Ente di ricerca: Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences
- Ricercatori principali: Heng-Ci Tian et al.
- Anno pubblicazione: 2025 (gennaio)
- Rivista: Proceedings of the National Academy of Sciences
- DOI: 10.1073/pnas.2416732122
- TRL: 9 – Ricerca completata, campioni analizzati, dati pubblicati
Quando la Luna evaporò
L’asteroide penetrò così in profondità da raggiungere il mantello lunare. Le temperature generate dall’impatto fusero e vaporizzarono il materiale roccioso. Durante questo processo, gli isotopi più leggeri (potassio-39, con legami atomici meno stabili) si liberarono preferenzialmente, evaporando nello spazio. Gli isotopi pesanti (potassio-41) rimasero nel mantello.
La scoperta di Chang’e 6 ha già trovato conferma indipendente: i campioni mostrano anche meno acqua nel mantello della faccia nascosta rispetto al lato visibile. Coerente con la perdita di elementi volatili per evaporazione.
L’impatto non alterò solo la superficie. Modificò la chimica interna della Luna su scala emisferica. La riduzione di elementi volatili soppresse la formazione di magma, limitando il vulcanismo. Ecco perché la faccia nascosta contiene pochissimi mari lunari, quelle pianure basaltiche scure che caratterizzano il lato visibile.
Approfondisci
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Cicatrici che durano miliardi di anni
La firma isotopica del potassio rappresenta una testimonianza chimica diretta. Le cicatrici più profonde della Luna non sono visibili sulla superficie, ma nascoste negli strati interni del satellite. Il tempo non è riuscito a cancellarle nemmeno dopo 4,2 miliardi di anni.
Le implicazioni vanno oltre la geologia lunare: se un singolo impatto può indurre modifiche chimiche su scala emisferica, eventi simili potrebbero aver plasmato l’evoluzione di altri corpi planetari nel sistema solare. L’impatto potrebbe aver innescato fenomeni di convezione mantellica emisferica1, rimescolando il materiale lunare a profondità significative.
Per confermare definitivamente questo scenario serviranno campioni da altre regioni della faccia nascosta. Le future missioni Chang’e 7 e 8, previste per i prossimi anni, potrebbero fornire i dati mancanti. Nel frattempo, la Luna continua a raccontare la sua storia violenta.
Basta sapere dove e cosa ascoltare.
- La convezione mantellica emisferica è il movimento del mantello terrestre (roccia semifluida sotto la crosta) separato in due grandi celle: una nell’emisferio nord e una nel sud. Roccia calda sale, si raffredda in superficie, poi scende, guidando le placche tettoniche come un “motore” bipolare. ↩︎
