Vortici misteriosi raccontano la storia della Luna

Sonia Tikoo, assistant professor al Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie della Rutgers University – New Brunswick, osserva campioni di roccia lunare in una piastra di Petri. Foto: Nick Romanenko / Rutgers University

I lunar swirls, letteralmente vortici lunari, somigliano a luminose nuvole sinuose dipinte sulla superficie scura della Luna. Il più famoso, chiamato Reiner Gamma, è lungo quasi 64.5 chilometri. La maggior parte dei vortici condivide la posizione con potenti campi magnetici localizzati, i quali deflettono le particelle provenienti dal vento solare, facendo sì che alcune parti della superficie lunare si deformino più lentamente, originando pattern luminosi e scuri.

«Ma la causa di quei campi magnetici, e quindi degli stessi vortici, è stata a lungo un mistero», dice Sonia Tikoo, coautrice di uno studio recentemente pubblicato sul Journal of Geophysical Research – Planets e assistant professor al Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie della Rutgers University – New Brunswick. «Per comprenderla, abbiamo dovuto scoprire quale tipo di caratteristica geologica possa produrre questi campi magnetici e perché il loro magnetismo sia così potente».

Il vortice lunare noto come Reiner Gamma, visto dal Lunar Reconnaissance Orbiter della Nasa. Crediti: Nasa Lro Wac science team

Lavorando con quanto è noto della complessa geometria dei vortici lunari e con le forze dei campi magnetici a essi associati, i ricercatori hanno sviluppato modelli per questi magneti geologici, scoprendo che ogni vortice deve trovarsi sopra a uno stretto oggetto magnetico, sepolto non troppo in profondità rispetto alla superficie della Luna. Un tale oggetto è coerente con i tunnel di lava – strutture lunghe e strette formate da lava fluente durante le eruzioni vulcaniche – o con argini di lava – fogli verticali di magma iniettati nella crosta lunare.

Ma come potevano questi tunnel o argini essere così fortemente magnetici? La risposta giace in una reazione unica dell’ambiente lunare di oltre 3 miliardi di anni fa, quando avvennero quelle antiche eruzioni. Infatti, esperimenti condotti in passato hanno scoperto che molte rocce lunari diventano altamente magnetiche quando riscaldate oltre 600 gradi centigradi in un ambiente privo di ossigeno, poiché specifici minerali presenti in esse si rompono, rilasciando ferro metallico. Se vi è un campo magnetico abbastanza forte nelle vicinanze, il ferro appena formato si magnetizzerà lungo la direzione di quel campo.

Questo normalmente non accade sulla Terra, poiché vi è ossigeno libero che si può legare con il ferro, e non accadrebbe sulla Luna di oggi, dove non esiste un campo magnetico globale. Ma in passato non era così: secondo un precedente studio di Tikoo, l’antico campo magnetico della Luna è durato da 1 a 2.5 miliardi di anni più a lungo di quanto si pensasse in precedenza, un periodo compatibile con quello della formazione dei tunnel o argini di lava dei vortici lunari. «Nessuno aveva pensato a questa reazione nei termini di spiegazione di queste caratteristiche magnetiche insolitamente forti sulla Luna. Essa è stata l’ultimo tassello del puzzle per comprendere il magnetismo che sta alla base di questi vortici lunari», conclude Tikoo.

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