Lo studio su come la Luna arrugginisce è stato pubblicato su Science Advances.
A caccia di ematite
La Luna arrugginisce, o almeno lo fanno i suoi poli. Lo dimostra uno studio condotto da Shuai Li, ricercatore del Hawai’i Institute of Geophysics and Planetology (HIGP). Per la sorpresa di tanti ricercatori in scienza planetaria, Li ha scoperto ad alte latitudini una certa concentrazione di ematite, un minerale di ossido di ferro. Per essere più chiari, un ossido è il risultati di una reazione chimica di un elemento con l’ossigeno. Quando il ferro reagisce all’ossigeno forma la polvere rossastra che sulla Terra chiamiamo ruggine. Tecnicamente però, la superficie e l’interno della Luna dovrebbero essere prive di ossigeno, per questo le missioni Apollo hanno riportato solamente campioni di ferro metallico. In aggiunta, il vento solare bombarda la superficie lunare con l’idrogeno che contrasta naturalmente l’ossidazione. La presenza di ematite è quindi una scoperta inaspettata su cui Li e colleghi stanno attualmente indagando.
L’odissea dell’ossigeno terrestre
A detta di Li “la nostra ipotesi è che l’ematite lunare si sia formata dall’ossidazione del ferro superficiale tramite l’ossigeno dell’atmosfera terrestre esterna. Il responsabile sarebbe il vento solare, che lo spinge continuamente verso la Luna quando questa si trova nella coda del campo magnetico terrestre. Ed è successo per miliardi di anni”. Per arrivare a questa scoperta, Li, Paul Lucey e altri co-autori della NASA e di altri enti hanno analizzato i dati sulla la riflettanza iperspettrale del Moon Mineralogy Mapper (M3). Lo strumento si trovava a bordo della missione indiana Chandrayaan-1 e misura la capacità di riflettere parte della luce di un oggetto su una superficie o materiale. Li si è ispirato a se stesso e alla propria ricerca del 2018 sul ghiaccio d’acqua nei poli lunari.
La luce che rivela la ruggine
“Quando ho esaminato i dati del M3 sulle regioni polari ho scoperto alcune peculiarità spettrali e schemi ricorrenti diversi da quelli che troviamo a latitudini inferiori o nei campioni dell’Apollo” afferma Li. “Ero curioso di capire se ci fossero reazioni tra acqua e minerali sulla Luna. Dopo qualche mese d’indagine ho capito che avevo davanti l’impronta dell’ematite”. In questo modo, Li e colleghi hanno osservato che le zone con più alta concentrazione di ematite sono estremamente connesse alla presenza di acqua a latitudini elevate esaminata precedentemente. Inoltre, le zone di ruggine si concentrano sui lati che danno costantemente sul nostro pianeta. “Questo ci fa pensare che il processo ossidativo derivi dalla Terra” ipotizza Li. “Mi ricorda una scoperta della missione giapponese Kaguya che spiega come l’ossigeno dell’atmosfera possa essere lanciato verso la luna dal vento solare”.
Un volo magnetico
La missione Kaguya aveva scoperto che se la Luna si trova nella coda magnetica della Terra il vento solare può investirla con l’ossigeno terrestre. L’elemento chimico sarebbe così diventato l’ossidante perfetto per produrre ematite sulla Luna. La presenza di acqua e polvere interplanetaria da il contributo critico a completare l’opera. “Sorprendentemente, l’ematite non è completamente assente dai lati della Luna più lontani dalla Terra. Qui l’ossigeno terrestre non può aver raggiunto il ferro, ma la piccola presenza d’acqua presente vicino ai poli della Luna potrebbe aver giocato il ruolo cruciale nella formazione di questa ruggine ‘fuori posto’. Confermarlo ci aiuterebbe a comprendere meglio la presenza di ematite su alcuni asteroidi ‘secchi’ di tipo S”.
Quando la ruggine genere conoscenza
La Luna arrugginisce e secondo Li questa scoperta cambierà le nostre certezze sulle sue regioni polari. “La terra potrebbe aver giocato un ruolo fondamentale nell’evoluzione della superficie lunare” afferma Li, il cui team di ricerca spera nella missione NASA ARTEMIS. Il progetto permetterebbe di recuperare campioni di ematite dalle regioni polari della Luna. La firma chimica di questi campioni può confermare l’ipotesi per cui l’ematite lunare viene dall’ossidazione causata dall’ossigeno terrestre. In aggiunta, potrebbe svelare alcuni importanti dati sull’evoluzione della nostra atmosfera duranti gli ultimi miliardi di anni.
Daniele Tolu