La luna ha sempre interessato le persone. Ma fu solo al tempo di Galileo che i ricercatori iniziarono a studiarlo seriamente. Per quasi cinquecento anni, i ricercatori hanno avanzato molte idee contrastanti su come si è formata la Luna. Geochimici, cosmochimici e altri scienziati dell'ETH di Zurigo hanno gettato nuova luce sulla storia dell'origine della Luna.
I risultati del gruppo di ricerca sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Science Advances, mostrano che la Luna ha ricevuto i gas nobili locali, elio e neon, dal mantello terrestre. La scoperta rafforza i limiti già ristretti della teoria ampiamente accettata dell’“impatto gigante”, che suggerisce che la Terra e un altro corpo celeste si siano scontrati per formare la Luna.
Patricia Will ha studiato sei campioni di meteoriti lunari dalla collezione antartica fornita dalla NASA per il suo lavoro di dottorato all'ETH di Zurigo. I meteoriti sono composti da roccia basaltica che si è formata quando il magma è uscito dall'interno della Luna e si è raffreddato rapidamente. Dopo essersi formati, hanno iniziato a ricoprire ulteriori strati di basalto, proteggendo la roccia dai raggi cosmici e, in particolare, dal vento solare. Il processo di raffreddamento ha causato la formazione di particelle di vetro lunare tra gli altri minerali trovati nel magma.
Will e il suo team hanno scoperto che le particelle vetrose hanno ancora le firme chimiche (firme isotopiche) dell'elio e del neon dall'interno della Luna. I loro risultati forniscono prove convincenti che la Luna ha ereditato i gas caratteristici della Terra.
Senza la protezione dell'atmosfera, gli asteroidi cadevano costantemente sulla superficie della Luna. Probabilmente era necessario un impatto ad alta energia per espellere i meteoriti dagli strati medi della colata lavica, simili alle grandi pianure conosciute come Mare Lunare. Alla fine, frammenti di roccia caddero sulla Terra sotto forma di meteoriti. Molti di questi esemplari di meteorite sono stati trovati nei deserti del Nord Africa o, in questo caso, nel freddo deserto dell'Antartide, dove sono più facili da individuare nel paesaggio.
Il Noble Gas Laboratory dell'Università tecnica svizzera di Zurigo ospita uno spettrometro di massa di gas nobile all'avanguardia chiamato Tom Dooley, cantato nell'omonima canzone dei Grateful Dead. Il dispositivo ha preso il nome quando i ricercatori precedenti a un certo punto hanno sospeso l'apparecchiatura altamente sensibile dal soffitto del laboratorio per evitare interferenze dovute alle vibrazioni della vita quotidiana.
Utilizzando lo strumento Tom Dooley, il team di ricerca è stato in grado di misurare le particelle di vetro submillimetriche dei meteoriti ed escludere il vento solare come fonte dei gas rilevati. Le particelle di elio e neon che hanno trovato erano molto più grandi del previsto.
Tom Dooley è così sensibile che in realtà è l'unico strumento sulla Terra in grado di rilevare concentrazioni così minime di elio e neon. È stato utilizzato per rilevare questi gas nobili in grani di 7 miliardi di anni nel meteorite Murchison, il più antico solido conosciuto fino ad oggi.
Sapere dove cercare nella vasta collezione della NASA di circa 70 meteoriti certificati è un grande passo avanti. "Credo fermamente che la corsa allo studio dei gas pesanti e degli isotopi nel materiale meteoritico inizierà presto", afferma il professor Henner Busemann dell'ETH di Zurigo, uno dei principali scienziati mondiali nel campo della geochimica dei gas nobili extraterrestri. Si aspetta che presto i ricercatori cercheranno gas nobili più difficili da identificare come lo xeno e il krypton. Cercheranno anche altri elementi volatili, come idrogeno o alogeni, nei meteoriti lunari.
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