Oltre 4,5 miliardi di anni fa, una collisione catastrofica tra la Terra e un oggetto delle dimensioni di Marte chiamato Theia portò alla formazione della nostra Luna. Una nuova ricerca suggerisce che non si sia trattato di un incontro casuale: Theia potrebbe aver avuto origine nella stessa regione del sistema solare primordiale della Terra, il che significa che un tempo i due pianeti erano vicini celesti. Questa scoperta sposta la nostra comprensione della nascita della Luna e delle dinamiche del primo sistema solare.
Il grande impatto e ciò che sappiamo
La collisione tra la Terra e Theia è stata un momento determinante nella storia del nostro pianeta, modellandone la composizione, la massa e l’orbita. Tuttavia, poiché Theia venne completamente distrutta nell’impatto, rimangono molte domande sulle sue origini. Le principali incognite includono la sua dimensione, composizione e la posizione precisa della formazione all’interno del sistema solare primordiale.
Gli scienziati hanno cercato a lungo di ricostruire le caratteristiche di Theia analizzando i resti della collisione: la Terra e la Luna. Questo nuovo studio si concentra sulle firme isotopiche degli elementi all’interno di campioni di rocce terrestri e lunari per restringere le possibili origini di Theia.
I rapporti isotopici rivelano indizi
La chiave per ricostruire Theia risiede nei rapporti dei diversi isotopi (variazioni di elementi con diverso numero di neutroni). All’inizio del sistema solare, gli isotopi non erano distribuiti uniformemente. Pertanto, i rapporti isotopici specifici all’interno di un corpo celeste possono rivelare se si è formato più vicino al Sole o più lontano.
Il gruppo di ricerca ha esaminato gli isotopi di ferro, cromo, molibdeno e zirconio in 15 rocce terrestri e sei campioni lunari raccolti dagli astronauti dell’Apollo. L’analisi ha confermato la stretta relazione tra Terra e Luna, cosa già nota da altri studi isotopici. Tuttavia, questo team è andato oltre, confrontando i rapporti isotopici con la composizione della Terra per testare diversi scenari per le dimensioni e la composizione di Theia.
Il mantello terrestre detiene la chiave
Un indizio fondamentale è venuto dal nucleo fuso della Terra, che si è formato all’inizio della storia del pianeta e ha accumulato elementi pesanti come ferro e molibdeno. Questo processo ha lasciato il mantello terrestre (lo strato tra la crosta e il nucleo) impoverito di questi elementi. Tutto il ferro trovato oggi nel mantello probabilmente è arrivato dopo la formazione del nucleo, potenzialmente trasportato da Theia durante l’impatto.
Come spiega il membro del team Thosten Klein, “La composizione di un corpo archivia la sua intera storia di formazione, compreso il suo luogo di origine.” Ciò suggerisce che Theia abbia fornito una porzione significativa di ferro al mantello terrestre.
Il caso dell’origine del sistema solare interno
Per perfezionare il modello, il team ha confrontato le firme isotopiche della Terra e di Theia con quelle trovate nei meteoriti, frammenti di asteroidi formatisi accanto ai pianeti. La composizione della Terra è in linea con un mix di tipi di meteoriti conosciuti provenienti da varie parti del sistema solare. Tuttavia, la composizione prevista di Theia non corrisponde a nessun tipo di meteorite conosciuto. Ciò implica che Theia potrebbe essersi formata da materiali precedentemente sconosciuti, rafforzando la tesi secondo cui ha avuto origine più vicino al sole rispetto alla Terra.
Questa scoperta mette in discussione i modelli precedenti che posizionavano Theia come un’outsider dal sistema solare esterno. Ciò suggerisce che il primo sistema solare interno fosse un ambiente più affollato e dinamico di quanto si pensasse in precedenza.
La nuova ricerca evidenzia che la Terra e Theia erano probabilmente vicine nel sistema solare primordiale, nate dagli stessi materiali e condizioni. Questa intuizione non solo affina la nostra comprensione della formazione della Luna, ma solleva anche domande più ampie sulla migrazione planetaria e sulla distribuzione dei materiali nel sistema solare primordiale.
