Un’Atmosfera per l’Antica Luna

Un nuovo studio dimostra che l’antica Luna, 3 o 4 miliardi di anni fa, possedeva un’atmosfera, quando intense e frequenti eruzioni vulcaniche provocavano l’espulsione di gas al di sopra superficie. Lo studio, supportato dal Solar System Exploration Research Virtual Institute della NASA, è stato pubblicato su Earth and Planetary Science Letters.

Sulla Luna possono essere osservate scure superfici di basalto vulcanico, che riempiono vasti bacini da impatto. Queste pianure basaltiche, note come Mari, si sono formate quando l’interno della Luna era ancora caldo in seguito ad eruzioni di magma incandescente che talora fluiva in superficie per centinaia di chilometri. Analisi dei campioni lunari indicano che questo magma trasportò con sè componenti gassosi, come monossido di carbonio, idrogeno, ossigeno, zolfo, e altri elementi volatili.

Nel nuovo studio Debra Needham e David Kring hanno calcolato le quantità di gas espulse dalla lava in eruzione man mano che fluiva sulla superficie e hanno dimostrato che quei gas si sono accumulati attorno alla Luna fino a formare un’atmosfera effimera, più spessa durante il picco dell’attività vulcanica circa 3,5 miliardi di anni fa. Tale atmosfera, dopo la sua formazione, potrebbe aver resistito per circa 70 milioni di anni prima di andare perduta nello spazio.

Le due più ingenti emissioni di gas vennero prodotte quando mari di lava riempirono i bacini Serenitas e Imbrium, 3,8 e 3,5 miliardi di anni fa, rispettivamente. I bordi di quei mari di lava furono esplorati da astronauti delle missioni Apollo 15 e 17, che raccolsero campioni grazie ai quali vennero datate le eruzioni e si trovò evidenza dei gas prodotti dalla lava in eruzione.

“La quantità totale di H2O rilasciata durante la formazione dei mari di basalto è quasi due volte il volume di acqua nel Lago Tahoe. Sebbene gran parte di questo vapore possa esser stato perduto nello spazio, una frazione significativa potrebbe aver essere finita nei poli della Luna. Questo implica che alcuni dei composti volatili che osserviamo ai poli lunari possano essersi originati all’interno della Luna”, afferma Needham.

“Questo studio cambia sostanzialmente la nostra visione della Luna da corpo roccioso privo di atmosfera a un oggetto che era circondato da un’atmosfera più spessa di quella che circonda Marte oggi”, aggiunge David Kring. Quando la Luna possedeva quell’atmosfera, era quasi 3 volte più vicina alla Terra di quanto non sia oggi e appariva in cielo quasi 3 volte più grande.

Le analisi del team quantificano una sorgente di volatili che potrebbe essere stata trasportata dall’atmosfera, migrata e rimasta intrappolata in regioni fredde, perennemente all’ombra vicino ai poli lunari e che quindi potrebbe fornire una fonte di ghiaccio per futuri programmi di esplorazione lunare.

Nello scorso decennio la ricerca di composti volatili rimasti intrappolati all’interno della Luna o sulla sua superficie si è intensificata. Quegli elementi potrebbero recare con sè indizi sul materiale che è andato a formare la Terra e la Luna, e quindi sulle nostre origini, oltre a fornire in situ risorse necessarie per sostenere eventuali basi lunari e attività in superficie.
[ Barbara Bubbi ]

https://phys.org/news/2017-10-nasa-moon-atmosphere.html
Credit: NASA MSFC