La Luna nacque in cinque ore? Un nuovo modello rivoluziona l’ipotesi dell’impatto gigante

La Luna, satellite che accompagna la Terra da circa 4,5 miliardi di anni, potrebbe aver visto la sua nascita in un tempo estremamente breve: solo cinque ore. Questo nuovo scenario, emerso da una ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal Letters, mette in discussione l’ipotesi classica dell’impatto gigante, che aveva visto un corpo di dimensioni simili a Marte, chiamato Theia, scontrarsi con la Terra e proiettare in orbita una nube di detriti da cui si sarebbe formato il nostro satellite. Secondo i nuovi modelli, il processo potrebbe essere stato molto più rapido e diretto, con la Luna nata quasi immediatamente dopo l’impatto.

Un modello diverso: la resistenza dei corpi coinvolti

La ricerca, condotta da Adeene Denton e Erik Asphaug, ha introdotto un elemento finora trascurato nei modelli precedenti: la resistenza strutturale dei corpi coinvolti nell’impatto. Utilizzando simulazioni di “idrodinamica a particelle levigate” (Sph), i ricercatori hanno scoperto che la resistenza dei materiali, in particolare la loro temperatura dipendente, gioca un ruolo decisivo nel determinare l’esito della collisione. Questo fattore, ritenuto trascurabile, ha un impatto significativo sulla formazione della Luna.

Le simulazioni del team delineano due scenari radicalmente diversi. Lo scenario “caldo” prevede che entrambi i corpi siano caldi e quindi strutturalmente deboli, portando alla fusione e alla formazione di un disco di detriti. Lo scenario “freddo”, invece, vede la collisione coinvolgere materiale più freddo e resistente, con la Terra che ingloba circa l’84 per cento di Theia, ma una porzione consistente del corpo impattante sopravvive e viene catturata intatta in orbita, dando origine direttamente a una Luna “intera”. In questo caso, la Luna sarebbe comparsa in circa cinque ore, un tempo estremamente breve rispetto ai modelli classici del disco protolunare.

Un’ipotesi che apre nuove porte

Non coinvolto nello studio, ma autore di precedenti ricerche sull’ipotesi dell’impatto gigante, il dottor Robin Canup ha commentato: «Questi risultati nuovi, sorprendenti ed entusiasmanti suggeriscono un potenziale legame tra le proprietà fisiche della Luna odierna – incluso, forse, il suo contenuto di sostanze volatili – e lo stato termico di Terra e Theia al momento del gigantesco impatto. Questo potrebbe aiutare a definire meglio quando si è verificato l’evento che ha dato origine alla Luna.» Sebbene l’idea sia ampiamente condivisa dalla comunità scientifica, diversi dettagli restano ancora da chiarire. «Poiché la collisione era considerata abbastanza violenta da fondere e vaporizzare ampie porzioni di Terra e Theia, i lavori precedenti presumevano che fosse lecito approssimarli come fluidi», ha spiegato Asphaug. «Sulla base dei nostri nuovi risultati, però, riteniamo sia il momento di rivedere questa assunzione».

Una possibile spiegazione a questa situazione, secondo Denton, è che Terra e Theia si siano formate nella stessa regione del disco protoplanetario attorno al giovane Sole, a differenza di Marte, di composizione ben distinta. «La Luna e la Terra sono più simili a gemelli fraterni, ma anche i gemelli presentano piccole differenze», ha commentato Denton, sottolineando come la composizione isotopica di Terra e Luna sia praticamente identica, anche se alcuni elementi le differenziano: la Luna è povera di elementi volatili, ha un nucleo di ferro minuscolo e un mantello ricco di elementi refrattari.