La missione indiana Chandrayaan-3 ha fornito le prime misurazioni della composizione del suolo vicino al polo sud della Luna 1. I minerali ritrovati forniscono un’ulteriore prova del fatto che la superficie lunare fu completamente sciolta poco dopo la formazione della Luna.

IL Lander Chandrayaan-3 Vikram è atterrato sulla superficie il 23 agosto 2023. Ha schierato un rover chiamato Pragyan, che ha raccolto dati che vanno dalla temperatura alle misurazioni sismologiche per 10 giorni.

Pragyan ha studiato anche la composizione chimica della regolite: il materiale sottile che ricopre gran parte della superficie lunare. Il rover si è fermato 23 volte e ha utilizzato uno strumento chiamato spettrometro a raggi X a particelle alfa (APXS).

Santosh Vadawale, un astronomo a raggi X presso il Physical Research Laboratory di Ahmedabad, in India, e i suoi colleghi hanno analizzato i dati sulle radiazioni raccolti dall'APXS e hanno utilizzato queste informazioni per identificare gli elementi nella regolite e le loro relative abbondanze, che a loro volta hanno rivelato la composizione minerale del suolo. Il team ha scoperto che tutti i 23 campioni erano composti principalmente da ferroanortosite, un minerale comune sulla Luna. I risultati sono stati annunciati oggiNaturapubblicato.

"È più o meno quello che ci aspettavamo sulla base dei dati orbitali, ma è sempre bene conoscere la verità", afferma Lindy Elkins-Tanton, scienziata planetaria presso l'Arizona State University di Tempe.

I precedenti lander hanno ottenuto risultati simili. Tuttavia, i campioni di Chandrayaan-3 sono i prima dalla regione subpolare: i precedenti lander hanno visitato le zone equatoriali e medio latitudinali. Nel complesso, ciò suggerisce che la composizione della regolite è uniforme su tutta la superficie lunare.

Vadawale afferma che questa è una conferma diretta che la superficie lunare era un mare di magma fuso subito dopo la sua formazione. La teoria del mare di magma lunare fu proposta per la prima volta da due gruppi indipendenti nel 1970 dopo aver analizzato le rocce raccolte durante lo sbarco dell’Apollo 11 nel 1969.

Origine della luna

Il miglior modello per l’origine della Luna suggerisce che la Terra appena formata sia stata colpita da un grande oggetto chiamato Theia, che ha vaporizzato la superficie del pianeta ed espulso una grande quantità di materiale in orbita. Il materiale disperso si raggruppò rapidamente e formò la luna. Questa teoria dell’impatto spiega perché le rocce lunari hanno una composizione isotopica simile a quella della Terra.

Il materiale che formava la Luna aveva molta energia che doveva essere dissipata. Questo sfuggì sotto forma di calore e sciolse la superficie della giovane luna in un mare di magma. Le dense rocce mafiche ricche di metalli come il magnesio affondarono all'interno della Luna. Rocce più leggere, inclusa l'anortosite, fluttuarono verso l'alto, formando altopiani simili a quelli visitati da Chandrayaan-3.

“Ciò supporta ulteriormente l’ipotesi del mare di magma lunare”, afferma Mahesh Anand, scienziato planetario presso la Open University di Milton Keynes, nel Regno Unito.

Vadawale e i suoi colleghi hanno scoperto che i loro campioni contenevano quantità elevate di magnesio rispetto ai livelli di calcio. Ciò suggerisce che materiali mafici più profondi fossero mescolati alla regolite.

I ricercatori attribuiscono questo agli eventi che hanno formato un enorme cratere da impatto chiamato Polo Sud-Aitken Basin, il cui bordo si trova a 350 chilometri dal sito di atterraggio di Chandrayaan-3. "Quando crei un cratere da impatto così grande, dovresti scavare materiali più profondi", dice Vadawale, perché il dispositivo di simulazione penetra in profondità nella crosta. Questo materiale più profondo e ricco di magnesio sarebbe stato distribuito su una vasta area, alterando leggermente la composizione della regolite studiata da Pragyan.

Un problema con questa idea, tuttavia, è che il bacino del Polo Sud-Aitken sembra essere dominato da un minerale chiamato pirosseno, che non si adatta del tutto ai dati di Pragyan, dice Anand. Per fare chiarezza probabilmente sarà necessario riportare i campioni sulla Terra, dice.

La prossima missione Chandrayaan, che è nelle prime fasi di sviluppo, intende fare proprio questo.

“Per me, questa è una storia sul Successo del programma spaziale indiano dice Elkins-Tanton.