Destinazione Cosmo

 

Le fasi logiche in cui deve articolarsi e svilupparsi una ricerca, seguendo uno schema tipico, purtroppo non sempre applicabile nella sua interezza, sono cinque:

1) Scelta del problema e formulazione delle ipotesi;

2) Pianificazione e disegno della ricerca;

3) Raccolta dei dati;

4) Elaborazione dei dati;

5) Verifica delle ipotesi.

Le teorie e le ipotesi possono essere formulate non solo sulla base dell’esperienza e della cultura generale del ricercatore, ma anche sulla base dei risultati emersi in precedenti studi, condotti a livello ufficiale e non, nello stesso o in altri settori di studio. In ogni caso, ai fini della formulazione di ipotesi pertinenti ed empiricamente verificabili, il ricercatore dovrebbe sempre consultare la letteratura disponibile sull’argomento prescelto, sia per ciò che concerne gli studi teorici, sia relativamente alle indagini empiriche.

Per poter dare una risposta corretta ed esauriente ai molti interrogativi riguardanti l’origine della Luna, la sua evoluzione ed anche l’influenza che essa esercita sul nostro pianeta, occorre prendere in considerazione innanzitutto le sue caratteristiche geo-fisiche, alcune delle quali in parte già conosciute attraverso le osservazioni e gli studi effettuati dalla Terra e, poi, confermate dall’esplorazione della superficie lunare. Procediamo, quindi, come in ogni seria ricerca scientifica, ad esaminare i dati a nostra disposizione utilizzando, per quanto è possibile, anche le semplici osservazioni che noi stessi possiamo fare dal terrazzo della nostra casa puntando il nostro piccolo telescopio in direzione nostra Luna.

L’immagine che ci offre il nostro telescopio (un Newton 114 va già molto bene) presenta la superficie lunare costituita da vaste zone pianeggianti e da numerose regioni fortemente craterizzate. Gli oggetti vicini al TERMINATORE, che è la zona delimitata dalla linea che divide la parte illuminata da quella non illuminata della Luna, vengono messi in evidente rilievo dal basso angolo di illuminazione per cui i crateri e le montagne appaiono particolarmente accidentati.

Quando il Sole è più alto i particolari del paesaggio lunare diventano più sbiaditi e vicino alla Luna Piena è più difficile individuare le singole formazioni. Un’eccezione è data da quei crateri che presentano delle RAGGIERE, probabilmente formate da roccia polverizzata espulsa dal cratere dopo l’impatto con il Bolide che lo ha formato e poi ricaduta al suolo. Le Raggiere diventano più evidenti quando sono illuminate dall’alto.

Il contrasto tra le regioni montuose chiare e le pianure scure è più facile da cogliere quando la Luna è piena.

Dopo aver osservato la splendente Luna piena, sorprende constatare che le rocce della superficie lunare sono in realtà di colore grigio e che, in media, la superficie lunare riflette soltanto il 7% della luce incidente il che vuol dire che il rimanente 93% viene assorbito dal suolo lunare. Se la Luna fosse, infatti, coperta di nuvole come Venere sarebbe oltre dieci volte più luminosa.

Negli ultimi anni l’intensificarsi degli studi telescopici e geofisici della Luna, per esempio con i metodi gravimetrici, radiometrici e magnetici, hanno permesso di impostare uno studio geologico della superficie lunare; di grande aiuto sono stati i metodi della fotogeologia, nata dallo studio della geologia terrestre tramite fotografie riprese dagli aerei.

Il servizio geologico americano sta già lavorando da tempo ad una carta geologica lunare basata su probabili analogie della costituzione litologica del suolo lunare con quello terrestre: le zone scure corrisponderebbero a materiali di tipo basaltico, mentre le zone chiare sarebbero costituite da rocce simili alle rocce acide terrestri. In base a criteri litologici di questo genere e a correlazioni stratigrafiche (cioè osservazioni sulla sovrapposizione di formazioni litologiche diverse) si è cercato di effettuare un primo tentativo di cronologia geologica lunare: il periodo più antico della storia della Luna è detto periodo PREIMBRIANO; seguono i periodi IMBRIANO, PROCELLARIANO, ERATOSTENIANO ed, infine, COPERNICANO.

Questa scala cronologica è valida per la regione del cratere Copernico ma si stanno tentando correlazioni con i terreni di altre zone.

Grazie alle missioni lunari e agli studi che ne sono seguiti, siamo risaliti alla composizione delle rocce lunari e sembra quasi certo che la loro composizione chimica media sia molto più simile a quella del Sole che non a quella del nostro pianeta. Ciò avvalora l’idea che il nostro satellite sia un frammento di materia solare catturato dalla gravità terrestre e che l’entrata nell’attuale orbita intorno alla Terra sia avvenuta durante uno stadio molto avanzato della sua formazione.

Nel Dicembre del 1972, quando l’Apollo 17 concluse la serie di missioni con equipaggio a bordo, gli astronauti avevano portato sulla Terra oltre 380 Kg di campioni lunari la maggior parte dei quali è ora custodita a Houston, nel Texas. Oltre ai campioni degli Apollo, poi, tre sonde automatiche sovietiche sono tornate sulla Terra con alcune centinaia di grammi di suolo lunare (che diviso per il costo complessivo del programma Apollo, fa salire il prezzo di 1Kg di rocce lunari a 100 milioni di dollari!).

I risultati emersi dalle analisi di questi campioni sono stati a dir poco sbalorditivi.

Il fatto più sorprendente, a proposito delle rocce lunari, è la loro immensa età. I campioni dell’Apollo 11, per esempio, risultarono vecchi di 3700 milioni di anni, praticamente molto più vecchi delle più antiche rocce terrestri! Eppure il luogo dal quale provengono, e cioè il MARE DELLA TRANQUILLITA’, è una delle aree più giovani della Luna.

Le rocce lunari lunari più recenti di tutte, trovate dall’Apollo 12 nell’OCEANUS PROCELLARUM, hanno un’età di 3200 milioni di anni.

Come previsto, poi, i mari lunari risultarono coperti da colate laviche di composizione simile al basalto terrestre. Essi, però, non somigliano ai frastagliati campi di lava terrestre perché sulla Luna, nel corso dei miliardi di anni da quando la lava è colata, l’effetto abrasivo delle micrometeoriti ha eroso le rocce superficiali e ha formato uno strato, profondo diversi metri, chiamato REGOLITE.

Anche la Regolite è stata accuratamente analizzata ed è risultato che essa è un insieme di minuscole particelle di natura e provenienza diversa; essa, dunque, è un miscuglio di particelle, provenienti da luoghi vicini e lontani, che si suppone siano state lanciate dai crateri, rimescolate dai numerosi impatti che hanno formato i crateri minori e che siano state leggermente elaborate dal VENTO SOLARE che è un flusso di protoni ed elettroni emessi dal Sole che viaggiano, in assenza di atmosfera, ad una velocità piuttosto elevata che si aggira intorno ai 500 Km/sec, ma anche di più in occasione di BRILLAMENTI di eccezionale entità. Colpendo un corpo ripetutamente nel tempo, il Vento Solare, vi produce dei lenti effetti abrasivi che, in tempi molto lunghi, possono addirittura asportarne lo strato superficiale o smussarne gli angoli.

La Regolite si è anche mostrata piena di piccole SFERULE che si ritiene siano gocce di roccia fusa dal calore sprigionatosi dagli impatti meteoritici. La Regolite Lunare si può, quindi, considerare una sorta di materiale detritico di degradazione spaziale.

Le rocce dei Mari hanno rivelato una composizione mineralogica simile a quella delle nostre rocce eruttive effusive (cioè laviche), povere in SIO2 e ricche in silicati di AL, Fe, Mg, Ca, O. Esse possono, pertanto, essere assimilate ai basalti terrestri anche se sono risultate più povere in elementi leggeri e con più abbondante tenore in Titanio.

Le rocce delle regioni montagnose (o terre alte), ossia quelle complessivamente più abbondanti sulla Luna, sono costituite da rocce più pallide e chiare e in esse sovrabbonda un silico - alluminato di calcio che viene comunemente chiamato ANORTITE. Rocce simili chiamate ANORTOSITI  sono piuttosto rare sulla Terra. Inoltre, le rocce provenienti dalle zone montagnose lunari sono più vecchie di quelle provenienti dai Mari, risalendo per lo più ad almeno 4 miliardi di anni fa. Frammentate e sparpagliate alla rinfusa, queste rocce, testimoniano un violento bombardamento di meteoriti subito dalla Luna nelle prime fasi della sua vita. Nel complesso, comunque, nel ricco bottino di materiale lunare raccolto non sono state rinvenute tracce di vita attuale o estinta, né sostanze organiche che possano far pensare ad una evoluzione verso la nascita di esseri viventi. Sono stati scoperti soltanto composti organici semplici, ossia composti del carbonio come carburi e metano, che sono presenti soprattutto nella polvere dei Mari e delle zone più pianeggianti dei crateri e delle montagne.

Si pensa, inoltre, che il carbonio, che del resto è stato trovato in quantità piuttosto modeste nei campioni analizzati, provenga in parte da fonti esterne alla Luna, quali il Vento Solare, le Meteoriti, e le Comete, ed in parte da fenomeni vulcanici avvenuti nel passato e dall’usura delle rocce lunari che si verifica ancor oggi a causa dei violentissimi sbalzi termici a cui è sottoposta la superficie del nostro satellite. Infatti, ogni punto della superficie lunare, è illuminato dalla luce del Sole per due sole settimane, durante le quali la temperatura superficiale raggiunge il punto di ebollizione dell’acqua (circa 100°C), seguite da una notte, anche questa di due settimane, in cui la temperatura piomba a – 170°C.

La Luna non ha atmosfera e non ha acqua né oceani che potrebbero temperare il clima: è per questo che la superficie lunare ha escursioni termiche così forti.

Ma vediamo adesso cosa si conosce della struttura interna della Luna, tenendo presente che la sua densità media è di 3,33 gr per centimetro cubo.

I dati forniti dalle quattro stazioni sismiche poste sulla superficie lunare dagli astronauti delle missioni Apollo, fanno pensare ad una struttura interna piuttosto complicata con sismi assai profondi e concentrati in direzione della Terra.

Il modello dell’interno lunare più accettabile, ai giorni nostri, è il seguente: un NUCLEO con raggio di 340 Km, temperatura di circa 1500°C e densità pari a cinque; una CROSTA di spessore variabile tra i 30 e i 100 Km composta essenzialmente di plagioclasio calcico; un MANTELLO intermedio di composizione basaltica.

I rilievi lunari mostrano che la superficie della Luna è, in rapporto al suo diametro, assai più irregolare di quello della Terra e, tuttavia, non sembrano esservi stati fenomeni tettonici rilevanti simili a quelli che hanno originato i rilievi montuosi terrestri.

L’elemento morfologico prevalente della Luna sono i crateri che sono miriadi, di tutte le età e di tutte le dimensioni (da qualche centimetro a qualche centinaia di chilometri di diametro). Le recenti esplorazioni hanno, però, definitivamente chiarito che la maggior parte dei crateri è di origine meteorica: meteoriti di tutte le dimensioni hanno bombardato, e bombardano tuttora, la superficie lunare poiché essa è priva di schermatura atmosferica.

I crateri più recenti si riconoscono per gli orli netti e gli aloni chiari che li circondano e, talvolta, per i lunghi raggi biancastri che si ripartono da essi (cioè le Raggiere). Un classico esempio è dato dal cratere TYCHO che misura 85 Km di diametro ed è situato a 43° Sud e 11° Ovest dell’emisfero lunare visibile dalla Terra; esso si è formato circa 300 milioni di anni fa ed è riconoscibilissimo, anche ad occhio nudo, per via della lunghissima Raggiera che da lui si riparte per più di 1500 Km in tutte le direzioni.

Molti crateri mostrano, inoltre, il caratteristico picco centrale e pare sia stata osservata una debole attività endogena, con emissioni probabilmente gassose, nel cratere ALFONSO.

I crateri da impatto sembrano, tuttavia, essere l’unico agente modificatore attuale di questo satellite, morto ad ogni altra attività geologica. Eppure, anche oggi la Luna non è completamente inattiva. Gli osservatori hanno infatti, di tanto in tanto, registrato dei chiarori e degli oscuramenti intorno ai bordi dei Mari e di certi crateri trai quali ARISTARCUS  sembra quello maggiormente interessato da questi fenomeni lunari transitori.