Luna: Svelato il Segreto della sua ‘Pelle’ Super Veloce Grazie a Chang’E-5!

Amici appassionati di spazio, siete pronti per un viaggio incredibile? Oggi vi porto con me a scoprire qualcosa di veramente affascinante sulla nostra Luna, qualcosa che ci è stato svelato da una sonda spaziale cinese davvero in gamba: la Chang’E-5. Immaginatevi la Luna: non è solo roccia nuda e crateri, ma è ricoperta da uno strato di polvere e detriti finissimi chiamato regolite. Pensate a una specie di “pelle” che si forma lentamente, nel corso di milioni di anni, a causa di continui bombardamenti di meteoriti e dell’azione del vento solare (quello che chiamiamo “space weathering”). Beh, sembra che questa “pelle” si formi più velocemente di quanto pensassimo in alcune zone, e il radar di Chang’E-5 ci ha dato una sbirciatina privilegiata!

Occhi Radar Sotto la Superficie: Cosa ha Visto Chang’E-5?

La missione Chang’E-5 non si è limitata a raccogliere campioni da riportare a Terra (un’impresa già di per sé storica!), ma ha anche utilizzato un sofisticato Lunar Penetrating Radar (LPR). Pensatelo come una specie di ecografia per il sottosuolo lunare. Questo strumento pazzesco, con le sue 12 antenne Vivaldi montate sotto il lander, può “vedere” fino a circa 4,5 metri di profondità con una risoluzione di appena 5 centimetri! È come avere degli occhiali a raggi X per la geologia lunare.

E cosa ha visto? Ha scoperto che nel sito di atterraggio, situato nel nord dell’Oceanus Procellarum (una vasta pianura basaltica), la regolite si sta formando a un ritmo sorprendentemente rapido. Questa zona è geologicamente giovane, formata da colate di basalto relativamente recenti (parliamo di circa 2 miliardi di anni, giovani per la Luna!).

Un Confronto Illuminante: Chang’E-3 e le Missioni Apollo

La cosa si fa ancora più interessante se confrontiamo questi dati con quelli di un’altra missione cinese, la Chang’E-3, e con i dati raccolti dalle storiche missioni Apollo. Anche Chang’E-3, atterrata nel Mare Imbrium, aveva trovato indizi simili. Entrambe le sonde cinesi sono atterrate vicino a crateri da impatto freschi (Zi Wei per CE-3 e Xu Guangqi per CE-5), più precisamente sulle loro “coperte di ejecta”, cioè sul materiale scagliato via durante l’impatto. Ebbene, in queste zone la produzione di regolite è risultata essere nettamente più veloce rispetto ai siti di atterraggio delle missioni Apollo, che si trovavano su terreni più antichi e “stabili”.

Parliamo di numeri: nel sito di Chang’E-5, sulla coperta di ejecta del cratere Xu Guangqi (vecchio “solo” 60 milioni di anni), la regolite si forma a un ritmo di circa 3,3 millimetri ogni milione di anni (mm/Manno). Sotto questo strato, sulla roccia basaltica più antica (2 miliardi di anni), il tasso scende a circa 1,1 mm/Manno. Per darvi un’idea, i siti Apollo mostravano tassi inferiori ai 2 mm/Manno.

Perché questa Accelerazione? Due Ipotesi sul Tavolo

Ma perché questa differenza? Gli scienziati hanno due idee principali:

• La natura del “protolito”: Il materiale di partenza (il protolito, appunto) gioca un ruolo cruciale. Le coperte di ejecta sono costituite da roccia già frammentata e “indebolita” dall’impatto che ha creato il cratere. Questo materiale è molto più facile da trasformare in regolite fine rispetto a un solido e compatto strato di basalto. È come cercare di sbriciolare un biscotto già rotto rispetto a uno intero: ci vuole meno fatica!
• Un “recente” aumento del flusso di impatti: C’è un’altra teoria intrigante. Studi recenti, basati anche sull’analisi delle sferule da impatto (minuscole goccioline di roccia fusa) trovate nei campioni di Chang’E-5, suggeriscono che negli ultimi 100 milioni di anni ci potrebbe essere stato un aumento del tasso di impatti nel sistema solare interno. Forse la disintegrazione catastrofica di un grosso asteroide nella fascia principale (la famiglia Baptistina) ha “inquinato” lo spazio con più detriti, portando a una maggiore frequenza di bombardamenti sulla Luna. Più impatti, più regolite prodotta!

Quindi, la combinazione di materiale di partenza più “morbido” e un possibile aumento degli impatti potrebbe spiegare questa produzione accelerata di regolite nei siti di Chang’E-3 e Chang’E-5.

Dentro il Sottosuolo: La Stratigrafia Rivelata dal Radar

Grazie all’elaborazione avanzata dei dati radar (tecniche come la migrazione di Kirchhoff e il rilevamento delle creste tempo-frequenza, roba da veri nerd dello spazio!), i ricercatori sono riusciti a ricostruire la stratigrafia del sottosuolo nel sito di atterraggio di Chang’E-5 fino a circa 4,5 metri di profondità. Hanno identificato quattro unità principali, che io chiamo affettuosamente:

• Unità A (la più superficiale, spessa ~1,5 m): Questa è la “star” dello show, composta principalmente dagli ejecta del cratere Xu Guangqi. È un mix disordinato di blocchi rocciosi e materiale più fine. È qui che la produzione di regolite è più rapida. Addirittura, lo strato più superficiale di 0,2 metri sembra essere già regolite matura, nonostante la giovane età del cratere!
• Unità B (sotto la A, spessa ~1,0 m): Un mix di rocce e regolite più antica, probabilmente influenzata dal materiale dell’Unità A che si è infiltrato.
• Unità C (ancora più giù, spessa ~1,3 m): Una zona di transizione, con brecce rocciose (rocce fratturate e ricementate) e regolite formatasi sul basalto sottostante prima dell’impatto di Xu Guangqi. Questa è la “paleo-regolite”.
• Unità D (la base, spessa ~0,7 m visibili dal radar, ma che si estende fino a ~51 m): Questo è il solido bedrock basaltico eruttato circa 2 miliardi di anni fa. È il materiale campionato dalla perforazione di Chang’E-5.

La cosa fantastica è che i dati del radar sono stati confermati anche dalla forza di trazione riscontrata durante la perforazione per la raccolta dei campioni! Ad esempio, a circa 0,75 metri di profondità, il radar ha indicato una forte riflessione (suggerendo la presenza di rocce frammentate) e, guarda caso, il trapano ha incontrato una maggiore resistenza proprio lì. Una doppia conferma che ci dice che le interpretazioni sono sulla strada giusta!

Cosa Significa Tutto Questo?

Queste scoperte sono importantissime per diversi motivi. Innanzitutto, ci aiutano a capire meglio come si evolve la superficie lunare e come i processi di impatto la modellano. Comprendere la velocità di formazione della regolite è fondamentale per datare le superfici lunari e per interpretare la storia geologica del nostro satellite.

Inoltre, queste informazioni sono preziose per le future missioni lunari, inclusa la prossima Chang’E-6, che mirerà a raccogliere campioni dal lato nascosto della Luna. Sapere cosa aspettarsi sotto la superficie è cruciale per la pianificazione delle operazioni di atterraggio e campionamento.

Insomma, la Luna non smette mai di sorprenderci! Grazie a sonde come Chang’E-5 e ai loro strumenti super tecnologici, stiamo svelando i suoi segreti uno strato alla volta. E chissà quali altre meraviglie ci aspettano sotto quella coltre di polvere argentea. Io non vedo l’ora di scoprirlo, e voi?

Fonte: Springer