23 Feb. 2011

 

Con l'acqua lunare, metalli e tanto sodio

 

Sono state nel loro insieme confermate le scoperte derivanti dallo studio della nube di materiale volatile sollevata il 9 ottobre di due anni fa dall'impatto della sonda LCROSS nella regione del cratere Cabeus, prossima al polo lunare sud (la nube è visibile nei riquadri qui sopra).
Fra le analisi che hanno prodotto i risultati più interessanti, ci sono sicuramente quelle condotte dal team di Rosemary Killen (NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md) presso il Kitt Peak National Observatory (Tucson, Arizona), dove l'evento è stato seguito spettroscopicamente in alta risoluzione con il McMath-Pierce solar telescope!
Nell'abbondante quantità di acqua lunare sollevata dall'impatto (acqua fino a quel momento rimasta nascosta sotto forma di ghiaccio nell'ombra perenne di Cabeus) sono state individuate sia tracce di argento, calcio, magnesio e mercurio, sia una rilevante parte di sodio, quantificabile in 1 o 2 kg a seconda delle dimensioni reali della nube (non misurabili quella volta attraverso lo spettroscopio) e delle temperature raggiunte nell'impatto della LCROSS.
Nel medesimo volume di elementi volatili esaminati dal team della Killen, l'acqua è risultata circa 100 volte più abbondante del sodio, dunque un rapporto del tutto paragonabile a quello degli oceani terrestri: circa l'1%. Poiché ci si attendeva una minore quantità di sodio, sarà interessante capire attraverso quale meccanismo si è prodotto o e arrivato sulla Luna.
Le origini possono essere diverse: poteva essere presente in comete cadute sulla Luna, o essersi generato contestualmente all'impatto disastroso di asteroidi, o ancora essere stato portato sulla Luna dal vento solare. Nelle regioni meno esposte alla radiazione solare, il sodio ha successivamente potuto miscelarsi con altri elementi, formando il ghiaccio "sporco" vaporizzato da LCROSS.
Il miglior modo per risalire alla fonte degli elementi individuati nella nube sarà quello, non semplice, di confrontare le percentuali degli isotopi di ogni singolo elemento con le percentuali di quegli stessi isotopi presenti su altri corpi del sistema solare, essenzialmente comete e asteroidi.
Gli isotopi sono versioni diverse di un elemento, caratterizzate da un diverso numero di neutroni. Le percentuali di ogni singolo isotopo sono dipendenti dall'evoluzione seguita da ogni corpo del sistema solare e sono pertanto pressoché quasi univoche per ogni famiglia di oggetti.
Attualmente sembrano essere le comete ad aver depositato sulla Luna una parte importante degli elementi individuati dal Killen e colleghi, poiché in quelle il rapporto acqua/sodio è di circa il 2%, mentre per impatti asteroidali il valore non supera lo 0,4%. La risposta definitiva verrà dallo studio della tenuissima atmosfera lunare, obiettivo primario della missione Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), il cui inizio è previsto per il 2013.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: NASA's Goddard Space Flight Center