Luna, quando è “morto” il suo campo magnetico?
Un nuovo studio delle rocce lunari raccolte dalle missioni Apollo della NASA ha permesso di scoprire che il campo magnetico lunare è sopravvissuto molto più a lungo di quanto ipotizzato. Un risultato che apre nuovi interrogativi sull’abitabilità di esopianeti e dei loro satelliti.
SCOPERTE – Quando è “morto” il campo magnetico della Luna? Se finora gli scienziati avrebbero risposto circa 3,56 miliardi di anni fa, la risposta si è rivelata sbagliata. Un nuovo studio sul magnetismo delle rocce lunari raccolte dalle missioni Apollo della NASA e analizzate dai ricercatori guidati da Sonia Tikoo della Rutgers University di New Brunswick hanno scoperto che il magnetismo lunare si è esaurito molto più lentamente di quanto ipotizzato, tra 2,5 e 1 miliardo di anni fa.
Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Advances, apre nuovi interrogativi per gli astronomi sull’abitabilità di un pianeta come la Terra e del suo satellite, la Luna. Con l’esaurimento del magnetismo infatti le radiazioni del Sole non vengono più schermate e l’acqua si esaurisce, portando così alla morte del pianeta stesso. Un esempio? La desertificazione di Marte quando, 4 miliardi di anni fa, il suo campo magnetico è scomparso.
A spiegare le implicazioni che il campo magnetico di un corpo celeste gioca nella sua abitabilità è Sonia Tikoo. I campi magnetici, come quello terrestre, sono considerati scudi che impediscono alle particelle trasportate dai venti solari e alla radiazione ionizzante di arrivare sulla superficie del pianeta, causando l’evaporazione dell’acqua e mutazioni genetiche delle forme di vita presenti, che si ritroverebbero in un ambiente altamente instabile, un mondo davvero difficile in cui sopravvivere.
Nel 2013 Tikoo, quando era ancora una dottoranda al MIT, ha iniziato a studiare le rocce lunari. Proprio le rocce infatti mantengono una traccia del campo magnetico passato e misurando la loro magnetizzazione è possibile determinare con accuratezza quale fosse l’intensità del campo magnetico lunare. Il recente studio ha concentrato i suoi sforzi su un campione di roccia lunare raccolto il 1° agosto 1971 dagli astronauti David Scott e James Irwin della missione Apollo 15 nel Mare Imbrium, con precisione dal cratere Dune.
I ricercatori hanno prima di tutto misurato l’intensità e la direzione del campo magnetico del campione, utilizzando uno strumento chiamato magnetometro a roccia. Successivamente, il campione è stato posto in una camera ad atmosfera controllata nei laboratori del MIT e riscaldato fino a 780 gradi Celsius, in modo da poter osservare la sua magnetizzazione originale senza rischiare di alterarne le altre caratteristiche con il calore.
Le misurazioni ottenute dalla roccia lunare hanno lasciato Tikoo e colleghi perplessi. In astronomia infatti si ritiene che il campo magnetico lunare avesse raggiunto il suo picco di intensità pari a 50 microtesla, un valore simile a quello del campo magnetico terrestre odierno, circa 3,56 miliardi di anni fa. La roccia che è stata analizzata ha un’età compresa tra 1 miliardo e 2,5 miliardi di anni e presenta un campo magnetico di circa 5 microtesla. Questo implica che la Luna nel corso di miliardi di anni abbia perso il 90 percento del suo campo magnetico e che il suo esaurimento sia avvenuto più lentamente di quanto fino ad oggi ritenuto.
Il campo magnetico del nostro satellite infatti ad oggi può essere considerato “morto”, cioè completamente esaurito, e ora il compito dei ricercatori sarà quello di determinare quando si è verificata la sua cessazione e come si è evoluto nel corso di miliardi di anni. La sopravvivenza del campo magnetico di un corpo celeste dipende d’altronde dal suo nucleo, spiega Tikoo: “Noi riteniamo che corpi planetari piccoli non siano in grado di mantenere per lungo tempo un campo magnetico, perché i loro nuclei sono piccoli e si raffreddano rapidamente, andando incontro a cristallizzazione già nelle prime fasi del loro ciclo vitale. Dato che tasso di cristallizzazione dipende dalla composizione del nucleo, la nostra sfida ora sarà quella di capire la composizione del nucleo lunare: attualmente sappiamo che è composto soprattutto da ferro, ma deve essere andato incontro a mescolamento con altri elementi, come zolfo e carbonio”.
Studiare l’evoluzione del campo magnetico lunare rappresenta una grande sfida, che in futuro potrà guidare gli scienziati verso nuovi importanti risultati ma per ora pone soprattutto nuove domande. Alla morte del campo di un corpo celeste, infatti, le particelle ionizzanti emesse dalla stella più vicina portano il pianeta o il satellite a perdere la sua acqua. Una perdita che si verifica nel corso di centinaia di milioni di anni, ma che pone un grande problema nella definizione di abitabilità.
Dopo la scoperta non basterà che l’esopianeta e le lune che osserviamo si trovino in zone abitabili – quelle regioni a una distanza tale dalla stella del sistema planetario in oggetto da permettere all’acqua di esistere allo stato liquido in superficie – ma sarà necessario anche valutare le sue dimensioni e il suo campo magnetico. E con questi nuovi parametri per la definizione di quando un mondo è abitabile, la caccia agli esopianeti continua con un’arma in più a sua disposizione.
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