DA DOVE VIENE L’IDROGENO?

Il paradosso dell’apatite lunare

Uno studio appena pubblicato su Science mette in luce un’incongruenza in quello che si pensava essere il processo di produzione dell’apatite lunare, il minerale in cui in passato sono state trovate tracce d’acqua.

Apatite terrestre. Secondo il nuovo studio, la sua formazione sarebbe diversa da quella dell'apatite lunare. Crediti: Wikimedia Commons

Apatite terrestre. Secondo il nuovo studio, la sua formazione sarebbe diversa da quella dell’apatite lunare. Crediti: Wikimedia Commons

Science intitola proprio così uno dei suoi articoli usciti oggi: The Lunar Apatite Paradox, rompicapo sull’apatite lunare con cui gli astronomi si scontrano da diverso tempo. E legato a una domanda cruciale: sulla Luna c’è o non c’è traccia di acqua?

Questa ipotesi è stata avanzata a partire dall’analisi di un minerale di origine vulcanica, portato sulla Terra dalla missione Apollo 14 del 1971. La teoria però è molto più recente: nel 2010 uno studio pubblicato su Nature ha rivelato che questo minerale basaltico formato sotto la superficie del nostro satellite sarebbe entrato un tempo a contatto con l’acqua.

In questi ultimi anni, osservazioni sperimentali hanno fatto pensare che l’apatite lunare e quella terrestre fossero prodotte in condizioni molto simili: anche sul nostro pianeta è infatti presente questo minerale (ad esempio, fanno parte della famiglia delle apatiti la clorapatite, la fluorapatite e l’idrossiapatite).

Ma il nuovo studio appena pubblicato su Science sembra smentire questa ipotesi, rivelando che la formazione di apatite sul suolo lunare potrebbe essere molto più complessa di quello che si pensava. E soprattutto, potrebbe non essere del tutto chiaro.

Partiamo dalle cose certe: l’apatite (sulla Luna o altrove) deriva da minerali idrati, ovvero con presenza di acqua al loro interno. Per poter diventare idrate, però, le rocce hanno bisogno di un elemento fondamentale: l’idrogeno. E qui iniziano i problemi. È quanto ha rilevato un modello costruito da un gruppo internazionale di ricercatori, capitanati da Jeremy Boyce dell’Università della California. Che ha scoperto una quasi totale assenza di idrogeno (il principale responsabile dell’acqua nell’apatite) nei minerali cosiddetti anidri (che invece sono poveri d’acqua).

In altre parole, non è più chiaro da dove venga l’acqua dell’apatite: minerali poveri d’acqua non sono in grado di “lavorare” l’idrogeno in modo adeguato per “costruire” apatite ricca di idrogeno.

Per scovare questo paradosso, Boyce e colleghi hanno preso in considerazione altri due elementi oltre all’idrogeno, il fluoro e il cloro. Dimostrando che nei minerali poveri d’acqua l’idrogeno non riesce a separarsi dal fluoro e dal cloro per produrre l’apatite.

Occorrerà quindi costruire una nuova ipotesi sulla provenienza di questo misterioso minerale lunare. Almeno per scoprire definitivamente se davvero un tempo c’era acqua sul nostro satellite.