La ricerca fornisce preziose informazioni su come un recente vulcanismo potrebbe aver plasmato la superficie lunare.
Lo studio è stato condotto da un team dell'Istituto di Geologia e Geofisica dell'Accademia Cinese delle Scienze (IGGCAS), guidato da Su Bin, Yuan Jiangyan e Chen Yi, membri dell'IGGCAS Laboratorio di Evoluzione Litosferica e Fisica della Terra e dei Pianeti. A loro si sono uniti i ricercatori del Lunar and Planetary Science Institute (LPSI) dell'Università di Nanchino e del CAS Center for Excellence in Comparative Planetology. L'articolo con le nuove scoperte è stato pubblicato sulla rivista Science Advances il 21 ottobre.

Storia da riscrivere

Sulla base dei campioni restituiti dalle missioni Apollo della NASA e Luna dell'Unione Sovietica, gli scienziati hanno teorizzato che il nostro satellite sia geologicamente morto da 3 miliardi di anni. Tuttavia, i recenti campioni di roccia selenica ottenuti dalla missione Chang'e-5 e riportati sulla Terra nel 2021, hanno solo circa 2 miliardi di anni, indicando che l'attività vulcanica si è verificata almeno un miliardo di anni in più rispetto a quanto ritenuto finora.

L'idea comune è che il vulcanesimo lunare fosse legato soprattutto a un elevato contenuto di acqua o al decadimento di elementi radioattivi nel mantello lunare. Ma la Luna è un piccolo corpo roccioso e tale calore sarebbe dovuto svanire abbastanza presto nella storia, un contesto tuttavia escluso dalle numerose analisi effettuate sui campioni ottenuti dal rover Chang'e-5.

Sulla base delle nuove analisi, i ricercatori del CAS hanno scoperto che i minerali con punto basso di fusione nel mantello avrebbero potuto consentire la compressione, portando a un vulcanesimo più recente.
l Prof. Chen ha spiegato: "La recente fusione del mantello lunare può essere ottenuta aumentando la temperatura o abbassando il punto di fusione", ha affermato. "Per comprendere meglio questo problema, dovremmo stimare la temperatura e la pressione in cui si è creato il giovane vulcanismo".

L'analisi

Per l'analisi, il team CAS ha condotto una serie di simulazioni di cristallizzazione frazionata e fusione del mantello lunare, confrontando i 27 clasti di basalto ottenuti dalla missione Chang'e-5 con quelli restituiti dalle missioni Apollo. Hanno scoperto che i giovani campioni di magma avevano concentrazioni di ossido di calcio e ossido di titanio più elevate rispetto ai vecchi campioni di magma delle missioni della NASA. La presenza di questi minerali, che si sciolgono più facilmente rispetto ai precedenti minerali accumulati nel mantello lunare, indica che il vulcanismo era guidato dalla gravità ed era causato il ribaltamento del materiale nel mantello.

L'analisi ha rivelato che la compressione del mantello potrebbe essersi verificata a profondità simili ma a temperature più fredde, comunque in grado di produrre il vulcanesimo.

Questa ricerca non è dissimile da ciò che gli scienziati planetari hanno appreso su Marte negli ultimi anni.
Miliardi di anni fa, il Pianeta Rosso era disseminato di eruzioni sulla sua superficie, alcune delle quali hanno formato i più grandi vulcani del Sistema Solare (come Olympus Mons). Gli scienziati sospettavano che Marte fosse geologicamente morto mentre il suo interno si raffreddava ma recenti scoperte indicano che potrebbe ancora sperimentare un'attività vulcanica limitata.

Il Dr. Su ha commentato: "Questo è un risultato affascinante, che indica un contributo significativo dei cumuli oceanici di magma lunare nella fase avanzata della formazione vulcanica. Abbiamo scoperto che il magma Chang'e-5 è stato prodotto a profondità simili ma 80 gradi Celsius in meno rispetto ai magmi Apollo più antichi. Ciò significa che il mantello lunare ha subito un lento e prolungato raffreddamento di 80 gradi Celsius da circa 3 miliardi di anni a 2 miliardi di anni fa".