| E' notizia di questi giorni secondo cui la NASA ha osservato uno strano fenomeno sulla superficie della nostra cara Luna, parte di essa infatti mostra aver cambiato improvvisamente colore, passando dal solito candore latteo ad un colore piuttosto rossastro. Ecco l'articolo tradotto (traduzione automatica di Google Translate, badate bene!): "Sebbene la nostra Luna sia senz’aria, la ricerca indica la presenza di ematite, una forma di ruggine che normalmente richiede ossigeno e acqua. Ciò lascia perplessi gli scienziati.
Marte è noto da tempo per la sua ruggine. Il ferro sulla sua superficie, combinato con l'acqua e l'ossigeno dell'antico passato, conferisce al Pianeta Rosso la sua tonalità. Ma gli scienziati sono stati recentemente sorpresi di trovare prove che anche la nostra Luna senz’aria presenta ruggine.
Un nuovo articolo pubblicato su Science Advances esamina i dati dell'orbiter Chandrayaan-1 dell'Indian Space Research Organization, che ha scoperto il ghiaccio d'acqua e ha mappato una varietà di minerali mentre osservava la superficie della Luna nel 2008. L'autore principale Shuai Li dell'Università delle Hawaii ha studiato questo l’acqua ampiamente nei dati dello strumento Moon Mineralogy Mapper di Chandrayaan-1, o M3, costruito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. L’acqua interagisce con la roccia per produrre una varietà di minerali, e M3 ha rilevato spettri – o luce riflessa dalle superfici – che hanno rivelato che i poli della Luna avevano una composizione molto diversa rispetto al resto della Luna."
Incuriosito, Li si è concentrato su questi spettri polari. Sebbene la superficie della Luna sia disseminata di rocce ricche di ferro, è stato comunque sorpreso di trovare una stretta corrispondenza con la firma spettrale dell’ematite. Il minerale è una forma di ossido di ferro, o ruggine, prodotto quando il ferro viene esposto all'ossigeno e all'acqua. Ma si suppone che la Luna non contenga ossigeno o acqua liquida, quindi come può arrugginirsi?
Mistero del metallo
Il mistero inizia con il vento solare, un flusso di particelle cariche che fuoriesce dal Sole, bombardando la Terra e la Luna con idrogeno. L'idrogeno rende più difficile la formazione dell'ematite. È ciò che è noto come riduttore, nel senso che aggiunge elettroni ai materiali con cui interagisce. Questo è l’opposto di ciò che è necessario per produrre l’ematite: affinché il ferro si arrugginisca, è necessario un ossidante, che rimuove gli elettroni. E mentre la Terra ha un campo magnetico che la protegge da questo idrogeno, la Luna no.
“È molto sconcertante”, ha detto Li. "La Luna è un ambiente terribile in cui può formarsi l'ematite." Quindi si è rivolto agli scienziati del JPL Abigail Fraeman e Vivian Sun per aiutarli a esaminare i dati di M3 e confermare la sua scoperta dell'ematite.
“All’inizio non ci credevo assolutamente. Non dovrebbe esistere in base alle condizioni presenti sulla Luna”, ha detto Fraeman. “Ma da quando abbiamo scoperto l’acqua sulla Luna, le persone hanno ipotizzato che potrebbe esserci una maggiore varietà di minerali di quanto pensiamo se l’acqua avesse reagito con le rocce”.
Dopo aver osservato da vicino, Fraeman e Sun si sono convinti che i dati di M3 indicano effettivamente la presenza di ematite ai poli lunari. “Alla fine, gli spettri mostravano in modo convincente la presenza di ematite, e doveva esserci una spiegazione del motivo per cui si trova sulla Luna”, ha detto Sun.
Il loro articolo offre un modello su tre fronti per spiegare come potrebbe formarsi la ruggine in un ambiente del genere. Per cominciare, anche se la Luna è priva di atmosfera, in realtà ospita tracce di ossigeno. La fonte di quell’ossigeno: il nostro pianeta. Il campo magnetico terrestre si trascina dietro il pianeta come una manica a vento. Nel 2007, l'orbiter giapponese Kaguya ha scoperto che l'ossigeno proveniente dall'atmosfera superiore della Terra può farsi trasportare su questa coda magnetica trascinante, come è ufficialmente conosciuta, percorrendo 239.000 miglia (385.000 chilometri) fino alla Luna.
Questa scoperta concorda con i dati di M3, che hanno trovato più ematite sul lato vicino della Luna rivolto verso la Terra che sul lato nascosto. “Ciò suggerisce che l’ossigeno della Terra potrebbe guidare la formazione di ematite”, ha detto Li. La Luna si è allontanata dalla Terra per miliardi di anni, quindi è anche possibile che più ossigeno sia passato attraverso questa spaccatura quando i due erano più vicini nell’antico passato.
Poi c’è la questione di tutto quell’idrogeno fornito dal vento solare. Come riduttore, l’idrogeno dovrebbe prevenire il verificarsi dell’ossidazione. Ma la coda magnetica della Terra ha un effetto di mediazione. Oltre a trasportare ossigeno alla Luna dal nostro pianeta natale, blocca anche oltre il 99% del vento solare durante determinati periodi dell’orbita lunare (in particolare, ogni volta che è nella fase di Luna piena). Ciò apre finestre occasionali durante il ciclo lunare in cui può formarsi la ruggine.
Il terzo pezzo del puzzle è l’acqua. Mentre la maggior parte della Luna è secca, il ghiaccio d’acqua può essere trovato nei crateri lunari in ombra sul lato nascosto della Luna. Ma l'ematite è stata rilevata lontano da quel ghiaccio. L’articolo si concentra invece sulle molecole d’acqua presenti sulla superficie lunare. Li propone che le particelle di polvere in rapido movimento che colpiscono regolarmente la Luna potrebbero rilasciare queste molecole d’acqua trasportate dalla superficie, mescolandole con il ferro nel suolo lunare. Il calore derivante da questi impatti potrebbe aumentare il tasso di ossidazione; le stesse particelle di polvere potrebbero anche trasportare molecole d'acqua, impiantandole nella superficie in modo che si mescolino con il ferro. Proprio nei momenti giusti – vale a dire quando la Luna è protetta dal vento solare e l’ossigeno è presente – potrebbe verificarsi una reazione chimica che induce ruggine.
Sono necessari ulteriori dati per determinare esattamente come l’acqua interagisce con la roccia. Questi dati potrebbero anche aiutare a spiegare un altro mistero: perché quantità minori di ematite si stanno formando anche sul lato nascosto della Luna, dove l’ossigeno della Terra non dovrebbe essere in grado di raggiungerla.
Più scienza in arrivo
Fraeman ha detto che questo modello potrebbe anche spiegare l’ematite trovata su altri corpi senz’aria come gli asteroidi. “Potrebbe essere che piccoli frammenti d’acqua e l’impatto delle particelle di polvere stiano permettendo al ferro presente in questi corpi di arrugginirsi”, ha detto.
Li ha notato che è un momento emozionante per la scienza lunare. A quasi 50 anni dall’ultimo sbarco dell’Apollo, la Luna è tornata ad essere una delle principali destinazioni. La NASA prevede di inviare dozzine di nuovi strumenti ed esperimenti tecnologici per studiare la Luna a partire dal prossimo anno, seguiti da missioni umane a partire dal 2024, tutte come parte del programma Artemis.
Il JPL sta anche costruendo una nuova versione di M3 per un orbiter chiamato Lunar Trailblazer. Uno dei suoi strumenti, l’High-Resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM3), mapperà il ghiaccio d’acqua nei crateri permanentemente in ombra sulla Luna e potrebbe essere in grado di rivelare anche nuovi dettagli sull’ematite.
"Penso che questi risultati indichino che nel nostro sistema solare si verificano processi chimici più complessi di quanto precedentemente riconosciuto", ha detto Sun. “Possiamo capirli meglio inviando future missioni sulla Luna per testare queste ipotesi”.
Fonte: nasa.gov
Collegamento diretto alla pagina: https://www.nasa.gov/solar-system/moon/the...nt-to-know-why/ |
