Gli scienziati hanno finalmente identificato e descritto i processi che hanno creato, e tuttora alimentano, l’atmosfera lunare.
L’esistenza di questa tenue fascia di particelle in sospensione, chiamata ‘esosfera’, venne scoperta tra il 1970 e il 1972, grazie agli esperimenti fatti direttamente sul suolo lunare dagli astronauti del programma Apollo. Cosa l’avesse formata e cosa la alimenti continuamente, mantenendone l’esistenza per miliardi di anni, restava però un mistero.
A distanza di mezzo secolo e grazie a nuovi dati, un gruppo di studio formato da scienziati del Mit e dell’Università di Chicago ha trovato la risposta.
Analizzando la regolite riportata dalle missioni Apollo, insieme a dati più recenti ottenuti dalla sonda ‘Ladee‘ (Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer), si è scoperto che la causa principale della formazione e persistenza dell’esosfera lunare scaturisce dalla vaporizzazione da impatti sulla superficie di materia caduta dallo Spazio.
Analizzando gli isotopi di potassio e rubidio – elementi facilmente vaporizzabili – presenti nei campioni di regolite, insieme ai valori sulla distribuzione di sodio e potassio nell’atmosfera lunare ottenuti da Ladee, gli studiosi hanno individuato nella vaporizzazione dei micrometeoroidi che colpiscono il satellite, la fonte principale degli atomi che compongono questa esosfera.
Una volta liberati dalla potente energia dell’impatto, gli atomi possono ricadere sulla superficie, oppure volare via nello Spazio per fotoionizzazione o perché dotati di sufficiente energia di fuga, ma alcuni riescono a restare in sospensione. Quest’ultima condizione non è permanente, anche questi atomi prima o poi finiranno per cadere sulla superficie o a volare via come gli altri, ma la loro scomparsa viene continuamente rimpiazzata da altri, forniti da nuovi impatti dei micrometeoroidi, garantendo la presenza dell’esosfera da quando esiste la Luna.
La vaporizzazione di micrometeoroidi è la causa primaria, la più comune, ma altri due fenomeni possono alimentare la presenza di atomi nell’esosfera, sebbene in forma decisamente minore. Uno è conseguenza delle particelle cariche del vento solare, che una volta raggiunta la superficie lunare possono sollevare e lasciare in sospensione atomi strappati direttamente dalla regolite; l’altro, invece, è dovuto al desorbimento, sempre dalla superficie, causato da fotoni ultravioletti solari.
I risultati dello studio «offrono una risposta definitiva» alla natura del fenomeno che crea l’atmosfera lunare, come afferma la docente del MIT Nicole Nie, a capo della ricerca, che aggiunge: «Senza i campioni dell’Apollo, non saremmo in grado di avere una quantità di dati e misure precise per comprendere le cose in maniera dettagliata. E’ importante riportare campioni sia dalla Luna che da altri corpi celesti, così possiamo avere un’idea più chiara della formazione del Sistema Solare e della sua evoluzione».
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Foto: Immagine della Luna ripresa in controluce dalla sonda ‘Clementine’ nel 1994. Il bagliore è causato dalla polvere in sospensione che avvolge il satellite
Crediti: Nasa/Jpl/Usgs/Dod