Uno studio accurato ha dimostrato che il nucleo interno della Luna è in realtà una sfera solida con una densità simile a quella del ferro. Ciò, sperano i ricercatori, aiuterà a risolvere il lungo dibattito sul fatto se il nucleo interno della Luna sia solido o fuso e porterà a una comprensione più accurata della storia della Luna e, per estensione, del Sistema Solare.
"I nostri risultati, - scrivere un team guidato dall'astronomo Arthur Briot del Centro nazionale per la ricerca scientifica in Francia, - mette in dubbio l'evoluzione del campo magnetico della Luna dimostrando l'esistenza di un nucleo interno e supporta uno scenario di ribaltamento del mantello globale che fornisce informazioni significative sulla cronologia del bombardamento della Luna nel primo miliardo di anni di esistenza del Sistema Solare.
Lo studio della composizione interna degli oggetti nel Sistema Solare viene effettuato in modo più efficace con l'aiuto dei dati sismici. Il modo in cui le onde acustiche generate dai terremoti attraversano e rimbalzano sul materiale all'interno di un pianeta o di una luna può aiutare gli scienziati a creare una mappa dettagliata dell'interno dell'oggetto.
Disponiamo di dati sismici lunari raccolti dalle missioni Apollo, ma la risoluzione è troppo bassa per determinare con precisione lo stato del nucleo interno. Sappiamo che esiste un nucleo esterno liquido, ma ciò che racchiude rimane in discussione. I modelli del nucleo interno solido e del nucleo completamente liquido concordano altrettanto bene con i dati dell’Apollo”.
Per scoprirlo una volta per tutte, Brio e i suoi colleghi hanno raccolto dati da missioni spaziali ed esperimenti con il laser sulla Luna per delineare le varie caratteristiche della luna. Tra questi ci sono il grado di deformazione della Luna dovuto all'interazione gravitazionale con la Terra, il cambiamento della sua distanza dalla Terra e la sua densità. Successivamente, hanno eseguito simulazioni con diversi tipi di nucleo per determinare quale si adatta meglio ai dati osservativi.
Hanno tratto alcune conclusioni interessanti. Innanzitutto, i modelli che più somigliavano a ciò che sappiamo della Luna descrivono un ribaltamento attivo nelle profondità del mantello lunare. Ciò significa che il materiale più denso all'interno della Luna affonda verso il centro, mentre il materiale meno denso risale verso l'alto. Tale attività è stata a lungo proposta come un modo per spiegare la presenza di alcuni elementi nelle regioni vulcaniche della Luna. La ricerca del team aggiunge un altro argomento “pro”.
Hanno scoperto che il nucleo della Luna è molto simile a quello della Terra, con uno strato esterno liquido e un nucleo interno solido. Secondo le loro simulazioni, il nucleo esterno ha un raggio di circa 362 km, mentre il nucleo interno ha un raggio di circa 258 km. Questo è circa il 15% dell'intero raggio della Luna. Il nucleo interno, ha scoperto il team, ha anch’esso una densità di circa 7,822 kg per metro cubo. Questo è molto vicino alla densità del ferro.
È interessante notare che nel 2011 un team guidato dallo scienziato planetario della NASA Marshall Rene Weber ottenne un risultato simile, utilizzando i metodi sismologici più avanzati dell’epoca sui dati Apollo per studiare il nucleo lunare. Hanno trovato prove di un nucleo interno solido con un raggio di circa 240 km e una densità di circa 8000 kg per metro cubo.
Secondo Brio e il suo team, i risultati confermano le scoperte precedenti e costituiscono una forte argomentazione a favore del fatto che il nucleo della Luna sia simile a quello della Terra. E questo ha conseguenze interessanti per l’evoluzione della Luna.
Sappiamo che la Luna aveva un forte campo magnetico subito dopo la sua formazione, che iniziò a diminuire circa 3,2 miliardi di anni fa. Un tale campo magnetico è generato dal movimento e dalla convezione nel nucleo, quindi ciò di cui è fatto il nucleo lunare ha molto a che fare con come e perché il campo magnetico è scomparso.
Considerata la speranza dell’umanità di ritornare sulla Luna in un arco di tempo relativamente breve, potremmo non dover aspettare molto per la conferma sismica di questi risultati.
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