Dato che in letteratura si dice spesso che Terra e Luna abbiano una geochimica molto simile, qual è l'attuale teoria su come si è formata la Luna terrestre?
Qual è la teoria attuale per la formazione della Luna terrestre?
Risposte:
L'attuale teoria accettata è nota come l' ipotesi dell'impatto gigante , dove secondo questa pagina della NASA "Origine della Terra e della Luna" (Taylor) un oggetto delle dimensioni di Marte si scontrò con la Terra primitiva.
Questa teoria consente spiegazioni di (dal link sopra):
Il trucco chimico:
L'ipotesi dell'impatto gigante è coerente con le nostre idee su come sono stati assemblati i pianeti e spiega alcune importanti caratteristiche del sistema Terra-Luna, come ad esempio perché la Luna ha solo un piccolo nucleo metallico.
e in termini di orbite:
Per tenere conto della quantità di momento angolare nel sistema Terra-Luna, Cameron ha stimato che l'oggetto avrebbe dovuto essere circa il 10% della massa della Terra, circa le dimensioni di Marte. (Il momento angolare è la misura del movimento degli oggetti nei percorsi curvi, inclusi sia il movimento orbitale che rotazionale. Per Terra e Luna questo significa lo spin di ciascun pianeta più il movimento orbitale della Luna intorno alla Terra.)
Tuttavia, recentemente, ci sono state alcune revisioni a questa teoria.
Secondo la pagina della NASA "Gli scienziati lunari della NASA sviluppano una nuova teoria sulla formazione della Terra e della Luna" , basata sulle preoccupazioni che le dimensioni di Marte avrebbero probabilmente avuto una composizione diversa rispetto alla Terra (incompatibile con le attuali somiglianze nella geochimica).
La nuova ipotesi è (dal link sopra):
Dopo la collisione, i due corpi di dimensioni simili si scontrarono di nuovo, formando una Terra primitiva circondata da un disco di materiale che si univa per formare la luna. La collisione e la successiva fusione lasciarono i due corpi con le composizioni chimiche simili viste oggi.
Questo è anche discusso in "L'enorme teoria della collisione che forma la luna ottiene un nuovo giro" (Wall, 2012), basando l'ipotesi rivista sulla velocità di rotazione, che teoricamente è stata molto veloce, dall'articolo:
Il giorno della Terra era durato solo da due a tre ore al momento dell'impatto, calcolano Cuk e Stewart, il pianeta avrebbe potuto buttare via abbastanza materiale per formare la luna (che è dell'1,2% massiccio come la Terra).
Ulteriori discussioni, basate sulla composizione geochimica, sono discusse in "Vincoli geochimici sull'origine della terra e della luna" (Jones e Palme) concludono che:
Sebbene nessuna di queste osservazioni in realtà smentisca l'ipotesi dell'impatto gigante, riteniamo inquietante che le ovvie conseguenze attese da un impatto gigantesco non vengano rispettate.
Quindi, c'è ancora qualche domanda su come si sia formata la Luna.
Un recente studio riportato nell'articolo di Phys.org " Lo studio si arresta in modo anomalo alla principale teoria della formazione lunare ", basato sul documento di Nature Geoscience " Un'origine a impatto multiplo per la Luna ", ha eseguito modelli numerici che suggeriscono che
la Luna potrebbe invece essere il prodotto di una successione di una varietà di collisioni minori.
Il punto di forza specifico di tale teoria è che "Numerosi" impattatori "avrebbero scavato più materiale terrestre di un singolo" secondo gli autori, consentendo una più forte correlazione basata sulla composizione con la Terra.
Gli autori sostengono anche che
i moonlets sub-lunari sono un risultato comune degli impatti attesi sulla proto-Terra nel primo Sistema Solare e scoprono che la rotazione planetaria è limitata dall'impatto del drenaggio del momento angolare.
Il processo è semplificato come segue (dall'articolo):
Una conseguenza interessante di questo modello, secondo gli autori è che:
"Costruire la Luna in questo modo richiede molti milioni di anni, il che implica che la formazione della Luna si sovrappose a una parte considerevole della crescita della Terra"