Svelato il mistero sulla composizione di un tipo di roccia unico nella Luna

AGI - Scoperto un processo vitale nella creazione di un tipo di roccia unico sulla Luna, che spiega la sua composizione distintiva e la stessa presenza sulla superficie lunare, svelando un mistero che da tempo sfuggiva agli scienziati. Lo studio, condotto da un gruppo internazionale di scienziati guidato dalle Università di Bristol nel Regno Unito e di Münster in Germania, pubblicato oggi su Nature Geoscience, mostra un passaggio chiave nella genesi di questi magmi distintivi.

Attraverso una combinazione di esperimenti di laboratorio ad alta temperatura che ha visto l’impiego di rocce fuse, insieme a sofisticate analisi isotopiche di campioni lunari, ha permesso ai ricercatori di individuare la reazione critica che ne controlla la composizione.

Questa reazione ha avuto luogo nelle profondità dell’interno lunare circa tre miliardi e mezzo di anni fa, comportando lo scambio dell’elemento ferro nel magma con l’elemento magnesio nelle rocce circostanti, modificando le proprietà chimico-fisiche del magma sciolto.

“L’origine delle rocce vulcaniche lunari è un’affascinante storia che coinvolge una ‘valanga’ di un ammasso di cristalli instabile, di dimensioni planetarie, creato dal raffreddamento di un oceano di magma primordiale”, ha detto Tim Elliott, professore di Scienze della Terra presso l’Università di Bristol.

“La presenza di un tipo di magma unico per la Luna è fondamentale per definire questa epica storia, ma spiegare come tali magmi possano essere arrivati in superficie, per essere campionati dalle missioni spaziali, è sempre stato un problema spinoso - ha continuato Elliott -. È fantastico aver risolto questo dilemma”.

Le concentrazioni sorprendentemente elevate di un elemento, quale il titanio, in alcune parti della superficie lunare sono note fin dalle missioni Apollo della NASA, negli anni ’60 e ’70, che hanno restituito con successo campioni di lava antica solidificata dalla crosta lunare. Una mappatura più recente, effettuata da un satellite in orbita ha mostrato che questi magmi, noti come ‘basalti ad alto contenuto di Ti’, sono molto diffusi sulla Luna.

“Finora i modelli non sono stati in grado di ricreare composizioni magmatiche che corrispondessero alle caratteristiche chimiche e fisiche essenziali dei basalti high-Ti”, ha dichiarato Martijn Klaver, ricercatore presso l’Istituto di Mineralogia dell’Università di Münster e coautore dello studio.

“È stato particolarmente difficile spiegare la loro bassa densità, che ha permesso la loro eruzione circa tre miliardi e mezzo di anni fa”, ha proseguito Klaver. La squadra internazionale di ricercatori è riuscita a imitare i basalti ad alto tenore di Ti nel processo di laboratorio grazie a esperimenti ad alta temperatura.

Le misurazioni dei basalti ad alto tenore di Ti hanno anche rivelato una composizione isotopica distintiva che fornisce un’impronta digitale delle reazioni riprodotte dagli esperimenti. Entrambi i risultati dimostrano chiaramente come la reazione fusione-solido sia parte integrante della comprensione della formazione di questi magmi unici.