Theia, il pianeta caduto sulla Terra, da cui è nata la Luna

Theia, il pianeta caduto sulla Terra, da cui è nata la Luna

Due ricerche presentate in questi giorni fanno nuova luce sulle origini del nostro satellite e sembrano avvalorare l’ipotesi che il sistema Terra-Luna sia stato modellato da un’immane catastrofe cosmica, detta “impatto gigante”.
Tra le tante ipotesi formulate dagli scienziati, la più recente, e oggi maggiormente accettata, risale al 1975 e ritiene che la Luna si sia formata dal materiale espulso in seguito alla collisione della Terra con un altro pianeta, chiamato Teia (o Theia, nome della dea greca madre di Selene, dea della Luna – nell’immagine la rappresentazione artistica dell’impatto tra due corpi planetari).

La ricerca attuata da un team dell’università di Göttingen guidato da Daniel Herwartz e pubblicata sula rivista “Science” è riuscita a scoprire nelle rocce lunari portate a terra dalle missioni Apollo traccia del pianeta scomparso (La Repubblica, Sterne). Mentre i ricercatori dell’università americana di Harvard, guidati da Sujoy Mukhopadhyay,  hanno presentato nella conferenza Goldschmidt in corso in California, a Sacramento, uno studio che, basandosi sulle differenze isotopiche tra le rocce del mantello e della crosta terrestre, descrive più dettagliatamente come è avvenuto l’impatto (ANSAGoldschmidt2014).

Come avvenne la collisione
Big_Splash_Theia
Teia, circa 4,5 miliardi di anni fa (50 milioni di anni dopo  la formazione del sistema Solare), è venuto a trovarsi in prossimità del nostro pianeta, all’epoca di dimensioni maggiori alle attuali, e ne è stato attratto. Il suo moto è diventato irregolare ed ha finito per scontrarsi con la Terra scagliando nello spazio una grande quantità di detriti che hanno poi formato la Luna (nell’immagine animata una simulazione di come potrebbe essersi verificato lo scontro).
L’impatto è avvenuto quando i due corpi erano ancora nello stadio di protopianeti (corpi in cui non si erano ancora differenziati nucleo, mantello e crosta). In passato si pensava che, in seguito alla collisione, sulla Terra si sarebbe formato un unico immenso oceano di magma fuso che avrebbe  rimescolato il materiale rendendo impossibile distinguere nelle le sostanze provenienti dalla Terra primordiale e quelle provenienti da Teia.
Secondo la ricerca condotta dall’università di Harvard, invece, l’energia sviluppata dalla collisione si concentrò nell’emisfero in cui avvenne l’impatto vaporizzandolo in gran parte, mentre l’emisfero opposto, nonostante l’aumento di temperatura, non si sarebbe fuso. Il diverso comportamento portò ad una eterogeneità chimica rimasta fino ad oggi.
E, come previsto da questa teoria, il confronto eseguito dal team tra i gas nobili provenienti al mantello profondo della Terra e quelli presenti nelle rocce superficiali ha messo in evidenza alcune differenze (nella composizione isotopica), dovute alla presenza di materiale di diversa origine.

Com’era Teia?
Le simulazioni relative all’impatto gigante indicavano che Teia fosse grande circa come Marte (un decimo della Terra), ma non fornivano dati sui materiali di cui era composto. Indizi dovevano venire dalle rocce lunari: se la Luna è nata dallo scontro, una sua parte devo provenire da Teia. Gli astrofisici hanno analizzato le rocce lunari, ma inizialmente non erano emerse differenze rispetto a quelle terrestri.
Solo le nuove tecniche di analisi più raffinate hanno permesso ai ricercatori di Göttingen di individuare piccole, ma significative variazioni nelle forme di ossigeno presenti nei reperti riportati della missioni Apollo e quindi di farsi un’idea della composizione chimica dell’antico pianeta: Teia doveva essere formato dallo stesso materiale che costituisce alcune meteoriti rare, le “condriti enstatiti”, che si sono formate in prossimità del Sole (entro l’orbita di Mercurio) e presentano caratteristiche simili alle rocce del mantello  terrestre. Le analisi sembrano anche indicare che  la Luna derivi metà dalla Terra e metà da Teia.

Gli effetti dell’impatto
In seguito alla collisione la Terra ha aumentato la usa velocità di rotazione ed ha acquisito parte di Teia: forse il conseguente aumento del nucleo ferroso interno ha favorito la formazione della magnetosfera che protegge la superficie dai raggi cosmici più pericolosi.
Inoltre il complesso Terra-Luna risultato dall’evento ha caratteristiche insolite: più che un pianeta con un satellite, può essere considerato un “pianeta doppio”, perché la Luna, pur non essendo il satellite più grande del Sistema Solare (Ganimede, il maggiore, ha una massa doppia), è quello più grande rispetto al pianeta attorno a cui ruota, è un ottantunesimo della Terra. La presenza di una luna gigante ha avuto una grande influenza sul nostro pianeta, ha fatto da paravento intercettando molti asteroidi di grandi dimensioni ed ha contribuito a stabilizzare l’asse di rotazione terrestre e di conseguenza il clima.

satelliti_gigantiFare Geo
• Nella tabella qui a lato trovi le dimensioni dei maggiori satelliti del Sistema Solare e le loro masse in rapporto a quella della Luna (la massa della Luna è 73,5 miliardi di miliardi di tonnellate). Visualizza i dati della tabella con un grafico e indica per ciascun satellite il pianeta attorno a cui ruota (scoprilo nell’immagine che trovi sotto).
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