Nella storia della ricerca astronomica umana, uno degli oggetti più familiari e studiati è la Luna. La luna è considerata un simbolo mistico da molte culture e sono state raccontate numerose storie sulla bellezza poetica, la magia e il potere di questo pianeta.
La Luna è il satellite più grande e quello più vicino alla Terra. Ad oggi, 12 persone hanno messo piede sulla Luna per studiare questo satellite naturale. Come siamo arrivati a conoscere la Luna? Qual è l'origine e la formazione di questo pianeta?
Origine della Luna
Per quanto riguarda la creazione della Luna, dopo migliaia di anni di ricerche e osservazioni l'umanità dispone ancora solo di un insieme vago di teorie. Diamo un'occhiata alle ipotesi ampiamente accettate sull'origine della Luna.
La Luna e la Terra si sono formate insieme
Questa teoria postula che la Luna e la Terra si siano formate simultaneamente da un disco di accrescimento primordiale, ovvero un flusso discoidale di gas, plasma, polvere o particelle che circondava un oggetto astronomico e che gradualmente collassò verso l'interno, il che aiuterebbe a spiegare le somiglianze geologiche tra i due corpi. Ad esempio, il rapporto degli isotopi di ossigeno della Luna sembra essere identico a quello della Terra.
Il gas proveniente dalla nube si condensa in materia e i detriti vengono attratti e si attaccano a un oggetto o all'altro. La Terra attrae accidentalmente più materia e aumenta la sua massa. Dei due corpi celesti, la massa della Terra permise di sviluppare la forza gravitazionale dominante e la Luna iniziò a orbitare attorno alla Terra. Tuttavia, i critici sottolineano che questa teoria non spiega l'attuale momento angolare della Luna attorno alla Terra.
La fissione della Terra crea la Luna
In una delle prime teorie sulla formazione della Luna, la più nota delle quali è quella di Sir George Darwin, astronomo inglese e figlio del naturalista Charles Darwin, si pensa che la Terra un tempo ruotasse così velocemente che dalla sua superficie si staccarono grumi di materiale. Si pensa che questo materiale si sia poi condensato nella Luna.
Sebbene la teoria della fissione sembrasse convincente (dato che la composizione dei mantelli della Terra e della Luna era simile), col tempo fallì perché nessuno riuscì a scoprire la giusta combinazione di proprietà affinché una proto-Terra in rotazione potesse creare il giusto tipo di proto-Luna.
Più specificamente, gli scienziati semplicemente non credono che la Terra possa ruotare abbastanza velocemente da perdere pezzi della sua stessa materia. Inoltre, gli astronomi non hanno finora trovato alcuna prova di un evento di rotazione così rapido sulla Terra o sulla Luna.
La Terra “afferra” la Luna che passa in orbita
La terza ipotesi più ampiamente accettata suggerisce che la Luna potrebbe essersi formata altrove nel sistema solare, ma al di fuori dell'influenza della gravità terrestre. Alcuni scienziati ritengono che la Luna possa essere stata addirittura "catturata" da un altro pianeta per un certo periodo di tempo prima di fuggire e poi avvicinarsi alla Terra. La distanza è così ravvicinata che la Terra può trascinare la Luna nella sua orbita.
Si pensa infatti che molti pianeti, come Marte, abbiano "catturato" piccoli asteroidi che si trovavano nel loro raggio gravitazionale, trasformandoli in lune. Tuttavia, gli scienziati devono ancora capire il meccanismo con cui la Terra riesce a "catturare" la Luna per rimanere in orbita. Inoltre, questa ipotesi cadde in disuso dopo che si scoprì che la Terra e la Luna presentano caratteristiche geologiche simili.
Le rovine del pianeta distrutto Theia si fondono in una luna
La teoria si basa sulla violenta collisione di un pianeta delle dimensioni di Marte, chiamato Theia, con la Terra. Gli scienziati ipotizzano che Theia sia composta da una materia diversa, forse più debole di quella della Terra. Dopo l'"attacco" di Theia, la Terra rimase relativamente intatta. Tuttavia, Theia si divise e i pezzi rimanenti alla fine si unirono formando la Luna. Sebbene inizialmente questa teoria sembrasse convincente, alla fine fallì perché la Terra e la Luna sono composte da elementi simili (in particolare silicio e ossigeno) in concentrazioni simili.
L'impatto di Theia crea una "Sinestia"
Cosa sarebbe successo se Theia avesse colpito la Terra primordiale con una forza tale da "vaporizzare" entrambi? Alcuni scienziati ritengono che la collisione abbia dato origine a una strana nube a forma di ciambella, chiamata sinestia. Essi sostengono che questa struttura potrebbe comportarsi come una sorta di disco rotante, mescolando insieme gli elementi chimici presenti su ciascun pianeta. Nel corso del tempo, il materiale esterno alla sinestia si è condensato formando la Luna, mentre il materiale rimanente ha formato la Terra.
La collisione di due pianeti identici
In questo scenario, Theia colpisce comunque la Terra, ma non si verifica una frammentazione completa e i detriti dell'impatto si fondono comunque nella Luna. Ciò che rende unica questa teoria è che la materia di cui è composta Theia è la stessa di cui è composta la Terra. La domanda ora è: come si è formata Theia? Forse sia Theia che la Terra si sono formate su lati opposti dello stesso disco di accrescimento (il cui materiale era distribuito uniformemente). Poi qualcosa perturbò l'orbita di Theia attorno al Sole, facendola allontanare dalla sua posizione originale e facendola schiantare contro la Terra.
Molte ipotesi sull'impatto extraterrestre
Secondo questa teoria, la Terra primordiale avrebbe subito non una ma molteplici collisioni. Si ritiene che ogni impatto abbia creato un frammento di detrito che alla fine si è unito formando una piccola luna. Questi piccoli satelliti si fusero poi insieme formando la Luna così come è oggi.
L'ipotesi afferma che entro poche ore da ogni collisione si formerebbe un disco di materiale che si condenserebbe in un piccolo satellite nel corso di diverse centinaia di anni. L'idea è stata proposta all'inizio del 2017 da alcuni scienziati israeliani, i quali sostenevano che l'impatto combinato di più collisioni ad alta velocità avrebbe potuto creare materiale sufficiente a formare la Luna. Hanno però anche affermato che il meccanismo che spiega come ciascuno di questi singoli satelliti si sia fuso in un corpo celeste più grande deve ancora essere descritto.
Il tempo impiegato dalla Luna per ruotare attorno alla Terra è di circa 27,3 giorni, mentre la Terra ruota una volta attorno al proprio asse in 24 ore (un giorno e una notte).
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