La Luna nacque in sole cinque ore? Così cambia la storia dell’impatto gigante

Come si è formata la Luna? Nonostante decenni di studi, gli scienziati non hanno ancora trovato una risposta precisa. L’ipotesi più accreditata, nota come “ipotesi dell’impatto gigante”, sostiene che circa 4,5 miliardi di anni fa un corpo delle dimensioni di Marte, chiamato Theia, si sia scontrato con la giovane Terra, proiettando in orbita una nube di detriti da cui si sarebbe poi formato il nostro satellite. L’idea è ampiamente condivisa dalla comunità scientifica, ma diversi dettagli restano ancora da chiarire. Una nuova ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal Letters, dal titolo “Collisional Capture of an Intact Moon Depends on Strength”, introduce un elemento finora trascurato nei modelli: la resistenza dei materiali coinvolti nell’impatto. Lo studio è firmato da Adeene Denton, ricercatrice post-dottorato presso la Divisione di Scienze ed Esplorazione del Sistema Solare del Southwest Research Institute (SwRI), in collaborazione con Erik Asphaug, professore dell’Università dell’Arizona. Le simulazioni si basano su metodi di modellazione degli impatti giganti sviluppati dalle Università di Berna e dell’Arizona. Da dove vengono i diamanti più grandi del mondo? La geologia ora ha tutte le risposte Un nuovo approccio Le simulazioni precedenti trattavano la proto-Terra e Theia come «fluidi privi di resistenza», un’approssimazione considerata ragionevole vista la violenza dello scontro, capace di fondere e vaporizzare enormi quantità di materiale. «Poiché la collisione era considerata abbastanza violenta da fondere e vaporizzare ampie porzioni di Terra e Theia, i lavori precedenti presumevano che fosse lecito approssimarli come fluidi», ha spiegato Asphaug. «Sulla base dei nostri nuovi risultati, però, riteniamo sia il momento di rivedere questa assunzione». Utilizzando per la prima volta simulazioni di “idrodinamica a particelle levigate” (Sph) che tengono conto della resistenza strutturale temperatura-dipendente dei corpi coinvolti, Denton e colleghi hanno scoperto che questo fattore, ritenuto trascurabile, gioca invece un ruolo decisivo. «Quando si simulano Terra e Theia come corpi in collisione dotati di proprietà geologiche, cambia il modo in cui la Luna si forma da quell’impatto: un aspetto che prima ritenevamo superfluo». Quei nuovi dubbi sull’energia oscura, traballano i pilastri della cosmologia A caldo o a freddo? Il principio alla base è semplice: il materiale più caldo è più debole di quello più freddo. Poiché i protopianeti rocciosi si raffreddano progressivamente dopo la loro formazione, la temperatura di Terra e Theia al momento dello scontro determina in modo sostanziale l’esito della collisione. Le simulazioni del team delineano due scenari radicalmente diversi. Lo scenario “caldo”: quando entrambi i corpi sono caldi e quindi strutturalmente deboli, la Terra ingloba circa il 91 per cento della massa di Theia, mentre il resto forma un disco di detriti dominato dalla fusione – un risultato coerente con i modelli classici. Lo scenario “freddo”: quando la collisione coinvolge materiale più freddo e resistente, la Terra ingloba circa l’84 per cento di Theia, ma una porzione consistente del corpo impattante sopravvive allo scontro e viene catturata intatta in orbita, dando origine direttamente a una Luna “intera”. In quest’ultimo caso, mantenendo gli stessi parametri d’impatto del modello canonico ma partendo da strutture a temperatura uniforme, la Luna sarebbe comparsa in circa cinque ore – un lampo, se paragonato ai tempi più lunghi ipotizzati dal modello classico del disco protolunare, secondo cui il satellite si sarebbe accresciuto gradualmente da un anello di detriti orbitante attorno alla Terra, formato principalmente da materiale del mantello di Theia. L’Ia ha un maxi impatto ambientale. Che non scomparirà nello spazio Un dubbio Resta però un nodo irrisolto che nessuno dei due scenari scioglie del tutto: la composizione isotopica di Terra e Luna è praticamente identica, anche se alcuni elementi le differenziano: la Luna è povera di elementi volatili, ha un nucleo di ferro minuscolo e un mantello ricco di elementi refrattari. Una possibile spiegazione a questa situazione, secondo Denton, è che Terra e Theia si siano formate nella stessa regione del disco protoplanetario attorno al giovane Sole, a differenza di Marte, di composizione ben distinta. «Poiché Terra e Marte si sono formati nello stesso quartiere del sistema solare, sono come fratelli», ha detto Denton. «La Luna e la Terra sono più simili a gemelli fraterni, ma anche i gemelli presentano piccole differenze». Non coinvolto nello studio, ma autore di precedenti ricerche sull’ipotesi dell’impatto gigante, il dottor Robin Canup, vicepresidente della Divisione di Scienze ed Esplorazione del Sistema Solare dello SwRI, ha commentato: «Questi risultati nuovi, sorprendenti ed entusiasmanti suggeriscono un potenziale legame tra le proprietà fisiche della Luna odierna – incluso, forse, il suo contenuto di sostanze volatili – e lo stato termico di Terra e Theia al momento del gigantesco impatto. Questo potrebbe a sua volta aiutare gli scienziati a definire meglio quando si è verificato l’evento che ha dato origine alla Luna». Così il telescopio Roman potrebbe riscrivere la cosmologia moderna Il volto nascosto dei Denisoviani I Denisoviani sono considerati tra i parenti più stretti dell’uomo moderno, eppure il loro aspetto e il loro stile di vita restano in gran parte un mistero. Due nuovi studi pubblicati recentemente su Nature cambiano le carte in tavola: analisi condotte sui resti rinvenuti nella grotta di Bianfu, in un’ex cava abbandonata nella provincia dello Yunnan, nella Cina sud-occidentale, offrono indizi inediti su come questi antichi ominidi vivevano e cacciavano oltre 130.000 anni fa. Il nome della grotta – che significa “pipistrello volante” – deriva proprio dai chirotteri che un tempo la abitavano. Fino ad oggi, le prove concrete della presenza dei Denisoviani si limitavano a pochissimi siti: la grotta di Denisova in Siberia, dove la specie fu identificata per la prima volta nel 2008, la grotta carsica di Baishiya sull’altopiano tibetano, e il cranio “Dragon Man” scoperto a Harbin, nel nord-est della Cina, e collegato ai Denisoviani solo nel 2025. Con la nuova scoperta il numero totale di fossili noti attribuiti a questi misteriosi cugini umani supera quota venti. Le analisi guidate dall’archeologa Hao Li, dell’Istituto di Ricerca sull’Altopiano Tibetano cinese, dimostrano che Bianfu è tra i siti denisoviani più ricchi mai scoperti: i resti sono datati a un periodo compreso tra circa 167.000 e 134.000 anni fa, mentre la sequenza culturale del sito si estende addirittura da circa 190.000 a 70.000 anni fa, rappresentando una delle testimonianze culturali più lunghe finora attribuite ai Denisoviani. Un dettaglio che rende la grotta particolarmente preziosa agli occhi dei paleoantropologi: a differenza della grotta di Denisova, dove Neanderthal, Denisoviani e Sapiens si sono alternati e mescolati nel tempo rendendo difficile isolare comportamenti specifici, Bianfu sembra essere stata occupata a lungo esclusivamente dai Denisoviani. I resti recuperati includono quattro denti, due frammenti di cranio e parte di un osso del braccio (radio), identificati come denisoviani non tramite Dna antico – impossibile da conservare nel clima caldo della grotta, secondo la genetista Qiaomei Fu dell’Istituto cinese di paleontologia dei vertebrati e paleoantropologia – ma attraverso l’analisi di un amminoacido distintivo nello smalto dentale e lo studio della morfologia della giunzione smalto-dentina. Artemis sta cambiando rotta? Il Polo Sud lunare non è più così scontato Anche altri fossili Accanto ai resti umani, gli archeologi hanno recuperato circa 60mila frammenti di ossa animali, che rivelano un’attività di caccia mirata verso prede di grossa taglia. Nel sito sono stati inoltre trovati oltre 1.300 strumenti in pietra e osso, oltre a tracce di polline fossile che aiutano a ricostruire l’ambiente vegetale dell’epoca. Tornando ai Denisoviani, particolarmente significativa è l’analisi dell’osso del braccio: la sua forma suggerisce una struttura più simile a quella dell’uomo moderno che a quella robusta dei Neanderthal, aprendo l’ipotesi che anche l’aspetto fisico complessivo dei Denisoviani fosse meno massiccio di quanto ipotizzato finora. La provincia dello Yunnan, il cui nome significa “a sud delle nuvole”, si sta rivelando un’area chiave per lo studio delle origini umane: negli ultimi anni la regione ha restituito diversi siti del Paleolitico, compresi rari strumenti in legno risalenti a 300.000 anni fa. Secondo Li, il territorio offriva agli ominidi arcaici un clima favorevole, ricco di risorse animali e vegetali, e fungeva probabilmente da corridoio di collegamento tra l’Asia settentrionale e quella meridionale. Resta ancora da chiarire il complesso intreccio genetico tra le tre specie umane. Se le tracce di incroci tra Sapiens e Neanderthal si ritrovano nel Dna di tutte le popolazioni moderne fuori dall’Africa, l’eredità denisoviana è invece concentrata soprattutto in alcune popolazioni del Sud-est asiatico e dell’Oceania, con tracce minori nel resto dell’Asia, ma assenti nei genomi africani ed europei. Le nuove scoperte di Bianfu potrebbero contribuire, nei prossimi anni, a colmare alcuni di questi vuoti.