La formazione della Luna è stata il risultato di un impatto catastrofico tra la proto-Terra (Gaia) e un oggetto delle dimensioni di Marte chiamato Theia, avvenuto circa 4,5 miliardi di anni fa. Gli effetti di questa collisione sono ancora visibili non solo sulla Luna, ma anche nelle strutture sepolte nel mantello terrestre. Secondo la teoria tradizionale, Gaia è stata influenzata dall’impatto, ma non in modo drammatico, mentre la maggior parte di Theia è stata espulsa nello spazio e successivamente si è fusa formando la Luna. Questo avrebbe dovuto comportare composizioni chimiche diverse per la Terra e la Luna, ma nuove simulazioni suggeriscono che Theia abbia influenzato il nostro pianeta in modo più significativo di quanto si pensasse in precedenza.
Le simulazioni utilizzano una tecnica chiamata Meshless Finite Mass (MFM), che è in grado di modellare con precisione la turbolenza e la miscelazione dei materiali. Queste simulazioni rivelano che la miscelazione tra i mondi primordiali potrebbe essere stata più estesa di quanto si pensasse in precedenza. La ricerca precedente aveva posto troppa enfasi sulla struttura del disco di detriti che ha preceduto la formazione della Luna, trascurando l’impatto della collisione sulla Terra primordiale.
Secondo il professor Deng Hongping dell’Osservatorio Astronomico di Shanghai, le nuove scoperte mettono in discussione l’idea tradizionale secondo cui l’impatto gigante ha portato all’omogeneizzazione della Terra primordiale. Invece, sembra che l’impatto gigante che ha portato alla formazione della Luna sia l’origine dell’eterogeneità del mantello primordiale e segni l’inizio dell’evoluzione geologica della Terra nel corso di 4,5 miliardi di anni.
Le simulazioni mostrano che il mantello superiore e inferiore hanno composizioni e stati diversi dopo la collisione. Il mantello inferiore è principalmente solido e ha subito una minima contaminazione da Theia, con solo circa il due percento del materiale proveniente dall’oggetto in collisione che è penetrato così in profondità. Il mantello superiore, invece, è una miscela di materiale Gaiano e Theiano.
Il materiale proveniente da Theia nel mantello inferiore potrebbe essere responsabile della formazione delle Grandi Province a Bassa Velocità (LLVPs), che sono strutture anomale nel mantello terrestre che si trovano sotto le placche tettoniche africana e del Pacifico. Questo materiale potrebbe essere affondato sul fondo a causa della sua maggiore ricchezza di ferro, che lo rende più pesante rispetto al materiale circostante.
È interessante notare che diversi studi e simulazioni convergono sull’idea che le LLVPs siano il risultato dell’impatto gigante che ha portato alla formazione della Luna. Tuttavia, sono necessari ulteriori dati per confermare questa teoria. Lo studio del materiale proveniente dal mantello più profondo e persino dal nucleo potrebbe fornire prove sperimentali per supportare lo scenario suggerito dalle simulazioni, con implicazioni non solo per la Terra, ma anche per la formazione di altri pianeti rocciosi.
Secondo il dottor Qian Yuan del California Institute of Technology, attraverso un’analisi precisa di una gamma più ampia di campioni di rocce e l’utilizzo di modelli di impatto gigante e modelli di evoluzione terrestre più raffinati, è possibile dedurre la composizione dei materiali e la dinamica orbitale della Terra primordiale, Gaia e Theia. Questo ci permette di comprendere meglio l’intera storia della formazione del Sistema Solare interno.
Inoltre, questa ricerca fornisce ispirazione per comprendere la formazione e l’abitabilità di esopianeti al di là del nostro Sistema Solare, come ha sottolineato Deng. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.
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