Tra 4,5 e 4 miliardi di anni fa, la Terra era bersagliata dagli asteroidi, che ne hanno plasmato la superficie fondendo e rimescolando le rocce, mentre la Luna, ancora in parte fluida, era deformata dalla rotazione e dall'interazione gravitazionale del nostro pianeta, che le diedero la forma vagamente "a limone" che ha tutt'ora. E' quanto risulta da due nuovi modelli pubblicati su "Nature"(red)
Nel corso dell'Adeano, il lungo periodo compreso tra 4,5 e 4 miliardi di anni fa circa, la superficie della Terra fu plasmata da un intenso bombardamento di asteroidi, mentre la forma della Luna, il cui interno era ancora un oceano di roccia fusa, veniva profondamente trasformata da intense forze dovute alla rotazione e all'attrazione della Terra. Sono questi i risultati presentati in due articoli apparsi su “Nature” che chiariscono molti particolari della lunga e turbolenta nfanzia del sistema Terra-Luna.
L'ostacolo fondamentale incontrato da geologi e planetologi nello studio dell'Adeano è che la grandissima parte delle rocce risale a non più di 3,8 miliardi di anni fa. Fanno eccezione gli zirconi: il primato è di campioni di dimensioni submillimetriche ritrovati in una roccia di arenaria della regione di Jack Hills, nell'Australia occidentale, che sono databili a 4,4 miliardi di anni fa.
Secondo gli attuali modelli di formazione ed evoluzione del sistema Terra-Luna, 4,4 miliardi di anni fa il nostro satellite, e presumibilmente anche la Terra, era investito da un flusso continuo di corpi extraterrestri. Finora si sapeva ben poco di quale potesse essere l'entità, la durata e la frequenza degli impatti, né di come abbiano contribuito all'evoluzione della superficie del nostro pianeta.
A questi interrogativi offre ora una risposta il primo articolo di “Nature”, firmato da Simone Marchi e colleghi del Southwest Research Institute a Boulder, in Colorado, che hanno elaborato un modello di formazione della superficie della Terra durante l'Adeano, ricostruendo in dettaglio la cronologia dell'intenso bombardamento di asteroidi, grazie anche all'analisi dei dati disponibili che riguardano gli impatti subiti dalla Luna.
Una ricostruzione artistica del sistema Terra-Luna durante l'Adeano: l'intenso bombardamento di asteroidi poteva portare in superficie lingue di magma fuso (Cortesia Simone Marchi)Il nuovo modello prevede che la superficie terrestre dell'Adeano sia stata profondamente modificata dagli impatti degli asteroidi, che fondevano e rimescolavano continuamente gli strati di roccia. Proprio a questi processi sarebbe legata l'assenza di rocce terrestri databili a più di 3,8 miliardi di anni fa.
Nel secondo studio, un gruppo di ricercatori dell'Università della California a Santa Cruz guidati da Ian Garrick-Bethell analizzano in particolare la forma complessiva della Luna, che si discosta decisamente da quella di una sfera in un modo non facilmente spiegabile con semplici modelli, anche se, in prima approssimazione, si può assimilare la Luna dell'Adeano a una massa fluida pressapoco sferica sottoposta a diverse forze.
“Immaginiamo un palloncino pieno d'acqua che ruota su se stesso: l'effetto della forza centrifuga è di appiattire i poli e igonfiare la zona equatoriale”, ha spiegato Garrick-Bethell. “Consideriamo ora anche l'attrazione gravitazionale della Terra, che tende a produrre un'ulteriore deformazione, ovvero un rigonfiamento verso il nostro pianeta e uno dalla parte opposta: l'effetto complessivo è una forma 'a limone' con l'asse longitudinale che punta verso la Terra”.
In questo modello mancano però ancora le forze di marea, cioè delle perturbazioni del fluido dovute ancora una volta all'attrazione gravitazionale della Terra, che si combinano con la rotazione del fluido e producono calore per attrito.
In uno studio pubblicato nel 2010, Garrick-Bethell e colleghi hanno descritto gli effetti delle tensioni e del riscaldamento prodotti dalle maree sulla superficie della Luna di 4,4 miliardi di anni fa, quando la crosta già solida galleggiava su un oceano di roccia ancora fusa. Questi effetti, secondo il modello, avrebbero prodotto una crosta più sottile ai poli e più spessa lungo l'equatore. Le previsioni dell'articolo risultavano in buon accordo con la topografia di una regione particolare della Luna, gli altipiani della faccia nascosta.
Sviluppando ulteriormente il loro modello, in quest'ultimo studio i ricercatori hanno trovato nuovi elementi di accordo con i dati sperimentali della Luna, e in particolare con la forma del campo gravitazione che essa produce, arrivando a un risultato interessante: questa forma non corrisponde a quella che ci si aspetterebbe se le protuberanze della forma a limone fossero effettivamente una verso la Terra e una dalla parte opposta. L'asse longitudinale del “limone”, in conclusione, si è inclinato di circa 32 gradi rispetto alla direzione originale.
