La crosta terrestre cela i segreti dell'inclinazione orbitale della Luna

Un gruppo di scienziati potrebbe aver individuato la causa della notevole inclinazione orbitale della Luna, potenzialmente ponendo fine a un dibattito che si protrae all'interno della comunità scientifica ormai da decenni. La Luna orbita attorno alla Terra lungo un piano inclinato di circa 5 gradi - almeno 10 volte più di quanto i modelli sulla formazione e sull'evoluzione del nostro satellite prevedano.

Si pensa che la Luna si sia formata in seguito alla collisione di un corpo delle dimensioni dell'attuale Marte contro la Terra. Il materiale espulso dall'impatto si sarebbe poi aggregato a formare un nuovo corpo celeste in orbita attorno al nostro pianeta. Senza influenze esterne, però, la naturale evoluzione dell'orbita avrebbe fatto sì che la sua inclinazione oggi sarebbe pressoché nulla.

Due ricercatori dell'Observatoire de la Cote d'Azur, in Francia, sono riusciti a costruire un modello dell'evoluzione della Luna in grado di riprodurre l'inclinazione orbitale attuale. Il segreto? L'influenza gravitazionale esercitata da massicci oggetti che hanno sfiorato la Terra in passato.

Kaveh Pahlevan e Alessandro Morbidelli hanno effettuato delle simulazioni sull'influenza dei passaggi di oggetti massicci nei pressi della Terra sull'orbita della Luna. I due ricercatori hanno così scoperto che nessun singolo oggetto sarebbe stato sufficientemente massiccio da alterare l'inclinazione orbitale della Luna da sé. Tuttavia, ripetuti passaggi da parte di corpi diversi potrebbero essere sufficienti.

Lo scenario suggerisce che l'inclinazione orbitale della Luna possa essere il risultato di ripetuti passaggi (si parla di migliaia di incontri per ogni oggetto) di circa cinque corpi celesti che, una volta schiantatisi contro la Terra, avrebbero contribuito tra lo 0.75 e l'1.5 percento della massa del nostro pianeta.

"Il fatto più sorprendente è la facilità con cui la traiettoria orbitale della Luna può essere inclinata, o eccitata, dall'interazione gravitazionale di oggetti di passaggio," spiega Pahlevan. I risultati, inoltre, suggeriscono che la nascita della Luna sia avvenuta verso la fine della formazione della Terra. "Se l'evento che generò la Luna fosse avvenuto prima, quando c'erano più oggetti massicci in giro, l'orbita della Luna sarebbe stata eccitata molto di più e probabilmente destabilizzata, con la Luna che si sarebbe scontrata con la Terra o sarebbe fuggita nello spazio interplanetario. Il relativo ritardo dell'evento di formazione della Luna può essere visto come una necessità di sopravvivenza: eventuali lune precedenti sarebbero semplicemente state perse."

Ma il modello di Pahlevan e Morbidelli non si ferma qui. La teoria dei corpi massicci di passaggio potrebbe spiegare anche un mistero della composizione chimica della crosta terrestre. L'oro, il platino e l'iridio sono elementi siderofili, ovvero dotati di una forte affinità chimica verso il ferro: se si fossero formati assieme alla Terra, il ferro, precipitando a formare il nucleo del nostro pianeta, li avrebbe trascinati giù con sé. Ma la loro relativa abbondanza nella crosta terrestre suggerisce che siano arrivati più tardi, forse proprio grazie agli impatti dei corpi che avrebbero alterato l'inclinazione della Luna.

Gli scienziati speculano che questo modello possa essere esteso a tutto il sistema solare interno: le anomalie di Venere - l'assenza di lune e il lentissimo periodo di rotazione - suggeriscono che il pianeta infernale non sia stato tanto fortunato quanto il nostro, cioè che abbia perso tutte le sue lune passate.

"Potrebbero queste caratteristiche di Venere essere il risultato di un sistema pianeta-luna destabilizzato da una serie di incontri ravvicinati?" si domanda Pahlevan. "Questa è un'altra storia."

"Se una tale popolazione di oggetti non fosse esistita, oggi la Luna potrebbe orbitare attorno alla Terra con inclinazione nulla, il che renderebbe le eclissi solari totali uno spettacolare evento a ricorrenza mensile," spiega Robin Canup, dell'SwRI. "Ma i nostri gioielli sarebbero molto meno pregiati - forse a base di stagno e rame, invece che platino e oro."

Photo Copyright Laetitia Lalila