Tesori Nascosti dalla Luna: L’Olivina Primitiva di Chang’e-6 Ci Racconta Storie Antiche!

Ragazzi, che emozione poter condividere con voi una scoperta che ha dell’incredibile! Immaginate di ricevere un pacco direttamente dalla Luna, non da una zona qualsiasi, ma dal misterioso Bacino Polo Sud-Aitken (SPA), sulla faccia nascosta. È esattamente quello che è successo grazie alla missione cinese Chang’e-6, che il 25 giugno 2024 ci ha regalato i primi campioni da questa regione inesplorata. E sapete cosa abbiamo trovato in mezzo a quella polvere lunare? Dei piccoli cristalli di olivina, ma non olivine qualsiasi: alcune sembrano provenire direttamente dal mantello primitivo della Luna!

Ma cos’è l’Olivina e Perché è Così Importante?

Pensate all’olivina come a una specie di “mattone” fondamentale per costruire i pianeti rocciosi come la Terra e la Luna. È un minerale ricco di magnesio e ferro, e la sua composizione chimica può raccontarci tantissimo sulla storia geologica di un corpo celeste. Trovare olivina proveniente dal mantello lunare è il sogno di ogni scienziato planetario fin dai tempi delle missioni Apollo. Perché? Perché il mantello custodisce i segreti della formazione della Luna e della sua primissima evoluzione, quando forse era coperta da un gigantesco Oceano Magmatico Lunare (LMO). Capire com’era fatto quel mantello primordiale è la chiave per svelare i misteri della nascita del nostro satellite. Fino ad ora, avevamo solo modelli teorici, dati geofisici e qualche frammento sospetto nei meteoriti lunari, ma mai una prova diretta dai campioni riportati a Terra dalle missioni.

La Sorpresa nei Campioni di Chang’e-6

Analizzando circa 12 milligrammi di suolo lunare (una quantità minuscola!), abbiamo identificato 63 granuli di olivina. La cosa affascinante è che queste olivine non sono tutte uguali. Hanno tutte una composizione isotopica dell’ossigeno che conferma la loro origine lunare (niente “intrusi” da meteoriti!), ma differiscono parecchio per il contenuto di magnesio (espresso come Forsterite, Fo) e, soprattutto, di nichel (Ni).

Abbiamo distinto principalmente due (anzi, tre, ma due gruppi principali) popolazioni:

• Olivine “Povere” di Nichel (Gruppo I e II): Queste hanno un contenuto di nichel relativamente basso (da zero a circa 251 parti per milione, ppm) e un alto contenuto di magnesio (Fo fino a 95.4). La loro composizione “povera” di nichel è una firma tipica delle rocce lunari note come Mg-suite. Si pensa che queste rocce si siano formate più tardi nella storia lunare, forse dalla fusione di materiali del mantello già differenziati, avvenuta a profondità crostali. Alcune di queste olivine (Gruppo II) mostrano una struttura complessa, con un nucleo simile al Gruppo I e un bordo più ricco di magnesio, come se un cristallo più vecchio fosse stato “rivestito” da un magma più giovane e caldo.
• Olivine “Ricche” di Nichel (Gruppo III): Queste sono le vere star! Hanno il contenuto di magnesio più alto (Fo tra 92.9 e 95.6) e, soprattutto, un contenuto di nichel decisamente più elevato (da 337 a 682 ppm). Questa combinazione le rende diverse da qualsiasi olivina della Mg-suite vista finora.

Il Mistero delle Olivine Ricche di Nichel: Un Messaggio dal Mantello Primitivo?

E qui arriva il bello. Da dove vengono queste olivine super-magnesiache e ricche di nichel? Abbiamo due ipotesi principali, entrambe elettrizzanti:

1. Figlie Dirette dell’Oceano Magmatico Lunare (LMO): Secondo i modelli dell’LMO, l’olivina ricca di magnesio è stato il primo minerale a cristallizzare da quell’immenso oceano di roccia fusa che ricopriva la Luna primordiale. Simulando questo processo, abbiamo visto che le primissime olivine avrebbero avuto composizioni (alto Fo, alto Ni) incredibilmente simili a quelle che abbiamo trovato nel Gruppo III! Se così fosse, avremmo tra le mani dei frammenti diretti del primissimo mantello lunare solidificato. È come trovare una foto di famiglia della Luna appena nata!

2. Cristalli da una Lava Ultra-Magnesiaca Sconosciuta: L’alternativa è che queste olivine si siano cristallizzate da un tipo di lava estremamente ricca di magnesio e nichel, mai osservata prima sulla Luna. Questa lava “ultra-magnesiaca” si sarebbe formata da una fusione molto estesa dei primi cumulati del mantello (quelli formati dall’LMO). In pratica, sarebbe comunque un prodotto molto vicino alla composizione del mantello primitivo. Forse la Luna ha avuto un vulcanismo ancora più “primitivo” di quanto pensassimo.

La cosa affascinante è che, in entrambi i casi, queste olivine del Gruppo III ci parlano di processi avvenuti nelle profondità della Luna nelle sue primissime fasi di vita. La loro composizione assomiglia a quella dei primi cristalli dell’LMO.

Come Sono Arrivate Fino a Noi nel Bacino SPA?

Ok, ma se queste olivine si sono formate nel mantello profondo o comunque da magmi molto primitivi, come sono arrivate in superficie nel Bacino Polo Sud-Aitken? L’ipotesi più probabile è che siano state “strappate” dalle loro rocce madri e trasportate verso l’alto da magmi successivi, in particolare quelli che hanno formato le rocce della Mg-suite. Immaginate questi magmi come degli “ascensori geologici” che, risalendo, hanno raccolto frammenti di mantello (le olivine del Gruppo III) e pezzi di intrusioni più vecchie della Mg-suite (le olivine del Gruppo I e II).

Il gigantesco impatto che ha formato il Bacino SPA miliardi di anni fa potrebbe aver giocato un ruolo cruciale, assottigliando o rimuovendo la crosta originaria e “scavando” abbastanza in profondità da portare in superficie (o rendere più accessibili a magmi successivi) queste rocce profonde. La particolare densità della crosta nell’area SPA, rilevata dalla missione GRAIL, potrebbe aver favorito l’eruzione di queste lave ricche di magnesio cariche di questi preziosi frammenti.

Cosa Significa Questa Scoperta?

Questa scoperta è pazzesca! Per la prima volta, abbiamo prove concrete, analizzate in laboratorio, di materiali che potrebbero rappresentare il mantello lunare primitivo o suoi prodotti diretti. È un passo da gigante per verificare e affinare i nostri modelli sulla formazione e l’evoluzione della Luna. Ci dice che il Bacino SPA è davvero una finestra unica sulle profondità lunari e che future missioni in quest’area potrebbero regalarci ancora più sorprese.

Queste piccole olivine sono messaggere di un passato lontanissimo, testimoni silenziose dell’infanzia turbolenta della Luna. Studiarle nel dettaglio ci aiuterà a ricostruire la storia del nostro satellite e, di riflesso, anche quella della Terra primordiale. L’avventura dell’esplorazione lunare è tutt’altro che finita, anzi, sembra appena iniziata!

Fonte: Springer