Intervista a Maxime Maurice, La Luna potrebbe essere più giovane del previsto


La Luna si è formata leggermente più tardi di quanto precedentemente ipotizzato dagli scienziati. Durante gli anni della formazione del sistema solare un protopianeta delle dimensioni di Marte (soprannominato Theia) colpì violentemente la giovane Terra, l’impatto risultante portò alla distruzione del protopianeta e alla proiezione in orbita, non lontano dal nostro Pianeta, di una grande quantità di detriti fusi che finirono per condensarsi e solidificarsi in un nuovo corpo celeste: la Luna.

 

I geofisici planetari del Centro aerospaziale tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), coordinati dal dott. Maxime Maurice, insieme ai ricercatori dell'Università di Münster hanno utilizzato un nuovo modello matematico per ricostruire il momento in cui si è verificato l'evento - 4,425 miliardi anni fa. Le precedenti ipotesi sulla formazione della Luna si basavano su un'età di 4,51 miliardi di anni, si tratta quindi di una differenza pari a 85 milioni di anni. Gli scienziati hanno pubblicato i risultati del nuovo studio sulla rivista Science Advances.

 

Abbiamo intervistato il Dr. Maxime Maurice, uno degli autori dello studio, al fine di comprendere l'importanza dell'origine e dell'evoluzione dell’Oceano di magma lunare (LMO, Lunar Magma Ocean) e perché i risultati del nuovo studio sono collegati alla differenziazione della Terra e all'evoluzione dinamica del Sistema Solare interno.

 

#1.

Enrico Damiano:

Quali scoperte l'hanno portata al suo attuale lavoro di ricerca? Come ha elaborato le ipotesi di ricerca e che cosa l'ha interessata?


Maxime Maurice:
 

Questo lavoro si basa su uno studio precedente in cui abbiamo dimostrato che un episodio prolungato di oceano di magma (su qualsiasi corpo terrestre) può avere un impatto sostanziale sull'attività a lungo termine del mantello (come ad esempio il vulcanismo). Volevamo prima usare questo risultato sulla Luna per studiare la miscelazione del mantello lunare e in particolare come tutto ciò avrebbe potuto aiutare a spiegare la presenza di titanio in alcuni campioni lunari.

Quindi il nostro obiettivo principale non era inizialmente quello di creare un modello adeguato dell'evoluzione dell'oceano di magma lunare, si trattava piuttosto di un parametro libero.

Nonostante tutto abbiamo compreso rapidamente che dovevamo adottare un modo più completo e coerente per modellare l'evoluzione dell'oceano di magma lunare, i risultati che ne sono derivati ​​sono stati molto interessanti.

La questione relativa alla durata della solidificazione dell'oceano di magma lunare era in gran parte aperta, poiché la modellistica esistente sembrava suggerire che si fosse trattato di un evento abbastanza rapido, tuttavia tale rapidità non si conciliava facilmente con la datazione dei campioni di crosta lunare.

Abbiamo scoperto che prendendo in considerazione gli effetti che erano stati ignorati in precedenza, l'arco di tempo per la solidificazione dell'oceano di magma si è notevolmente allungato.

 

#2.

E.D.:

Quali risposte ha ottenuto dalle sue scoperte? Quale domanda o sfida ha scelto di affrontare quando ha iniziato questo lavoro?
Perché la sua ricerca è importante? Quali sono le possibili applicazioni nel mondo reale?
In che modo il suo settore scientifico è rilevante per i cittadini di tutto il mondo?

M.M:

Questo lavoro è stato presentato in varie conferenze scientifiche in cui le persone sembravano entusiaste sia dei risultati sia del metodo utilizzato. Tuttavia, la vera risposta arriverà dai feedback sullo studio che è stato pubblicato solo poche settimane fa. È ancora presto per dirlo, ma non vediamo l'ora di discutere questi risultati con la comunità scientifica.


L'importanza di questa scoperta è duplice: in primo luogo fornisce indizi sulla cronologia del Sistema Solare primordiale.

L'impatto gigantesco che ha formato la Luna è caratteristico dell'ultimo stadio della formazione del pianeta, che ha comportato collisioni su larga scala tra embrioni planetari. Quindi essere in grado di datare l'impatto che forma la Luna ci dice quanto tempo potrebbe essere durata questa fase.

In secondo luogo, l'età che abbiamo scoperto si accorda bene con la stima di un altro evento accaduto sulla Terra, la cui essenza non è ben stabilita. Alcuni pensano che sia stata la fine della formazione del nucleo della Terra, tuttavia esistono altre spiegazioni. Il fatto che corrisponda all'impatto che ha dato origine alla Luna rafforza l'idea che si sia trattato di un evento tardivo di formazione del nucleo, infatti un tale gigantesco impatto avrebbe creato un oceano di magma sulla Terra e aiutato in maniera significativa la costituzione del nucleo separando il ferro dalla roccia fusa.


Come per la maggior parte delle scoperte nelle scienze planetarie, difficilmente esiste un'applicazione immediata nel mondo reale. A mio avviso, il modo in cui ciò potrebbe influenzare i "cittadini comuni" è che si tratta di un argomento che interessa a molte persone. Quindi, ottenere dei progressi in questo settore e comunicarlo maggiormente risulta essere essenziale per il lavoro che stiamo svolgendo come ricercatori; se vogliamo che tale lavoro risulti significativo.

#3.

E.D.:

Qual è l'aspetto che preferisce della sua ricerca? Qual è la cosa più bella del suo lavoro?
Che cosa vuole ottenere con la sua ricerca? Condivida con noi un evento che ha rappresentato una svolta nel suo lavoro di scienziato.

M.M.:

Ciò che mi piace molto in questo studio è che abbiamo dovuto intrecciare diversi settori delle scienze planetarie, vale a dire la geodinamica e la geochimica degli isotopi.

Potrebbe sembrare una cosa specialistica, ma questi due campi sono molto diversi e raramente vengono messi in contatto.

Solitamente un campo serve per effettuare previsioni e vengono pubblicati i risultati mentre l'altro campo utilizza i dati per elaborare interpretazioni sulle proprie osservazioni. Abbiamo scoperto che il collegamento tra i due campi a volte è molto più stretto.

Il momento in cui abbiamo deciso di dare un ruolo sostanziale alle misurazioni isotopiche dei campioni lunari (dando così un orientamento "chimico" al nostro lavoro) in uno studio all'origine strettamente fisico è stato decisivo: la maggior parte di noi (io per primo) abbiamo dovuto imparare molto da tale campo, ciononostante ne è valsa la pena poiché ci siamo resi conto che il nostro risultato richiedeva una nuova interpretazione di tali misurazioni: il che significava una rivalutazione dell'età dei campioni di roccia lunare. È stato bello vedere una conseguenza diretta del nostro lavoro in un altro campo.

#4.

E.D.:

Come è arrivato a questo punto? Perché è diventato uno scienziato? Cosa l'ha spinto in questo campo?
Come si confrontano i risultati del suo gruppo di ricerca con altri nella stessa area scientifica? Qual è il livello di coerenza generalmente in quest'area?
Che cosa accadrà in seguito nel processo di scoperta?

 

Ho studiato ingegneria aerospaziale, dove ho avuto modo di conoscere sia i metodi di simulazione matematica sia le scienze dello spazio, in particolare le scienze planetarie. Il mio campo di ricerca (geodinamica computazionale) si trova proprio all'incrocio di questi due domini, quindi dato che ero più interessato a fare ricerca che a essere ingegnere ho seguito naturalmente il percorso.

Come accennato in precedenza, le scienze planetarie sono un campo in cui si uniscono molti rami delle scienze e il modo in cui è possibile utilizzare tale campo è limitato solo dalla propria immaginazione. Quindi è molto importante sviluppare una cultura degli altri domini, questo è ciò che trovo fantastico: si continua ad imparare cose nuove!

Ci sono stati molti studi volti a determinare l'età della Luna da quando le missioni Apollo hanno riportato campioni di roccia lunare alla fine degli anni '60 e all'inizio degli anni '70, abbiamo ottenuto un ampio arco di stime temporali e risultati spesso incompatibili. Quindi inevitabilmente, alcuni risultati contraddicono altri.

Si tratta di un compito difficile, poiché attraverso i campioni non possiamo datare la nascita della Luna stessa, ma soltanto alcuni eventi successivi. Bisogna quindi dedurre la storia che ha portato a questi eventi per ricostruire l'età della Luna. In tutti i nuovi studi, il ragionamento può quindi essere considerato importante quanto la stima stessa, quest'ultima deve essere quindi discussa dalla comunità scientifica per vedere come può adattarsi al quadro generale dell'evoluzione del Sistema Solare primordiale. Il processo di scoperta è essenzialmente dialettico.



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