Dettaglio al microscopio elettronico d’una inclusione lunare di origine vulcanica, all’interno di un cristallo di olivina, presente nel campione 74220 raccolto durante la missione Apollo 17. Crediti: John Armstrong, Geophysical Laboratory, Carnegie Institution di Washington.
È una storia lunga quattro miliardi e mezzo di anni. Ed è una storia tutta scritta sull’acqua. Acqua che ben conosciamo, come quella che scorre in abbondanza sul nostro pianeta. Acqua la cui esistenza era invece fino a poco tempo fa insospettabile, come quella scoperta di recente sulla Luna, grazie alle sonde NASA e allo studio dei campioni portati sulla Terra all’inizio degli anni Settanta. E infine, probabilmente all’origine di entrambe, l’acqua di provenienza remota presente nelle condriti carbonacee: meteoriti cariche del prezioso liquido, partite dagli asteroidi della fascia fra Marte e Giove per irrigare l’intero Sistema solare interno.
Raccontiamola dall’inizio, questa storia ancora tutta da verificare, così come s’è dipanata innanzi agli occhi dei ricercatori d’un team guidato da Alberto Saal, geologo alla Brown University, mentre esaminavano con uno spettrometro di massa di ioni secondari le rocce prelevate dal suolo lunare, rispettivamente nel 1971 e nel 1972, dall’equipaggio delle missioni Apollo 15 e Apollo 17. In questi campioni, e in particolare in alcune “inclusioni” di origine vulcanica (melt inclusions, frammenti di magma intrappolati in minuscoli chicchi di cristallo), i ricercatori hanno rinvenuto una firma molto particolare: quella inconfondibile tracciata dal rapporto fra atomi di deuterio e d’idrogeno.
Un po’ come un’etichetta per la tracciabilità, la firma isotopica consente di risalire alla sorgente delle molecole d’acqua. Come? Il deuterio è un isotopo dell’idrogeno, rispetto al quale ha semplicemente un neutrone in più. Ebbene, al variare del loro luogo d’origine nel Sistema solare, le molecole d’acqua mostrano quantità di deuterio differenti. In generale, quelle che si sono formate nei pressi del Sole hanno meno deuterio rispetto a quelle che si sono formate in regioni più remote.
Nelle rocce lunari analizzate da Saal e colleghi, il rapporto fra deuterio e idrogeno è risultato piuttosto basso. Più precisamente, è risultato analogo a quello riscontrato nelle condriti carbonacee, ritenute fra gli oggetti più antichi dell’intero Sistema solare. Questo risultato, suggeriscono gli autori dello studio pur con molta cautela (vista la difficoltà di questo tipo di misure), implica che l’acqua presente sulla Luna ha avuto origine da meteoriti primitive. E non dunque da comete, come ritenuto da altri scienziati. Le comete, provenendo da regioni molto più remote, avrebbero infatti dovuto trasportare molecole d’acqua con un rapporto fra deuterio e idrogeno sensibilmente più elevato.
Ora, poiché anche l’acqua presente sul nostro pianeta proverrebbe in gran parte (fino al 98%, stando agli studi più recenti) da condriti carbonacee, l’ipotesi d’un’origine comune per l’acqua della Terra e quella della Luna ne esce ovviamente rafforzata. E l’ipotesi che spiegherebbe nel modo più semplice quest’origine comune, dice Saal, è che l’acqua fosse già presente in un antenato comune: quella proto-Terra dalla quale, 4.5 miliardi di anni fa, a seguito del mostruoso impatto con un corpo celeste di dimensioni paragonabili a Marte, potrebbero essersi formate la Terra attuale e la Luna.
Per saperne di più:
- Leggi su Science Express l’articolo “Hydrogen Isotopes in Lunar Volcanic Glasses and Melt Inclusions Reveal a Carbonaceous Chondrite Heritage“, di Alberto E. Saal, Erik H. Hauri, James A. Van Orman e Malcolm J. Rutherford
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