Ghiaccio recente nei crateri lunari

Un team della Brown University è riuscito a datare il ghiaccio presente nei crateri del polo sud lunare, scoprendo che in alcuni casi la sua formazione potrebbe essere recente. Lo studio, pubblicato su Icarus, è un passo ulteriore nella comprensione di uno degli ambienti protagonisti dell’esplorazione umana di domani.

Negli ultimi anni, l’interesse da parte delle agenzie spaziali per il nostro unico satellite naturale non ha fatto altro che crescere. Basti vedere l’ambizioso programma lunare cinese, che dopo i recenti successi delle quattro missioni robotiche Chang’e intende lanciarne una quinta a fine anno, prevedendo tra l’altro una missione umana entro il prossimo decennio. Oppure il programma Chandrayaan in tre fasi della ISRO indiana, o il Back to the Moon della NASA, che intende riportare l’uomo sulla Luna nel 2024. L’esplorazione umana di un altro corpo celeste è sempre vincolata alla possibilità di trovarvi le risorse necessarie, e proprio a causa di questo crescente interesse per l’esplorazione lunare, la scoperta di ghiaccio all’interno dei freddi crateri del polo sud è stata una manna dal cielo.

La conferma è arrivata l’anno scorso, ma si parlava di questa possibilità già dagli anni ’60, dai tempi delle missioni Apollo, ed alcune tracce erano già state osservate nel 2009 dal Moon Mineralogy Mapper (M³) della NASA a bordo della Chandrayaan-1 indiana. Nei punti della superficie lunare in cui non batte mai il Sole, come quelli che si trovano in alcuni crateri polari, il ghiaccio d’acqua può sopravvivere indisturbato nelle cosiddette trappole fredde (cold traps), al contrario di ciò che avviene dove arriva la luce solare a sublimarlo.

Del ghiaccio d’acqua presente nei crateri lunari tuttavia ci mancavano ancora alcuni tasselli: come è arrivato lì? E quando ci è arrivato? A queste domande ha provato a rispondere il recente studio condotto da un team della Brown University, con prima firma della giovane dottoranda Ariel Deutsch. Deutsch e colleghi hanno utilizzato i dati del Lunar Recoinnasance Orbiter della NASA, un satellite in orbita fin dal 2009, analizzando quelli relativi a 20 crateri da impatto che ospitano ghiaccio siti al polo sud lunare. La maggior parte del ghiaccio sembra trovarsi in crateri antichi, formati prima di 3,1 miliardi di anni fa, e quindi il loro ghiaccio non può essersi formato prima di questa età. Potrebbe essersi formato dopo, ma si presenta a chiazze che occupano meno dell’11,5% della superficie della trappola fredda, ed i ricercatori ritengono che questa conformazione sia un’indicazione del fatto che la sua formazione sia avvenuta insieme a quella del cratere. Il ghiaccio sarebbe successivamente stato preso di mira da numerosi impatti meteoritici che lo avrebbero ridotto in chiazze.

I crateri analizzati nello studio. Credits: Deutsch et al. 2019

Tuttavia, il ghiaccio si trova anche all’interno dei crateri più piccoli, quelli con un diametro inferiore ai 15 chilometri, con bordi sottili e morfologie che ne suggeriscono una formazione relativamente recente. Essendo recenti i crateri, il ghiaccio non può che essere anch’esso recente. Nel caso dei crateri più grandi, l’acqua potrebbe essere arrivata trasportata da asteroidi e comete, o anche da attività vulcanica, e poi essere rimasta intrappolata, ghiacciandosi, nelle trappole fredde. Per quanto riguarda quelli più piccoli, tuttavia, questo non è possibile perché né l’attività vulcanica né grossi eventi di impatto hanno interessato il nostro satellite di recente. Tuttavia, in questi casi, il ghiaccio potrebbe esservi finito in seguito all’impatto di micrometeoriti o estratto dai minerali che compongono le rocce tramite la loro interazione con i venti solari.

Queste ipotesi potranno essere confermate solamente attraverso l’analisi diretta di campioni lunari, ottenuti magari attraverso missioni sample-return o attraverso le missioni umane che nei prossimi anni partiranno alla volta della Luna.

Qui lo studio su Icarus.

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