L'ipotesi più diffusa per l'apparizione della luna è che sia nata quando, agli albori della vita del sistema solare, un corpo delle dimensioni di Marte si è schiantato sulla giovane Terra. Ma fino ad ora gli scienziati non potevano rispondere a una semplice domanda: da dove veniva questo "martello" cosmico? Per popolarità dell'ipotesi, intendiamo che la maggior parte degli scienziati vi aderisce, e ufficiosamente è riconosciuta come la versione più plausibile e ragionevole della nascita della nostra lampada notturna. Sebbene ci siano altre opzioni.
Quindi, c'è stato un colpo terribile. Il nucleo di ferro fuso del "pianeta martello" è affondato nel nucleo della Terra (o proto-terra, considerando quello che è successo 4,5 miliardi di anni fa, quando il nostro pianeta si era appena formato e non era più lo stesso di ora). Frammenti di pietra più leggeri dei mantelli dei due pianeti formavano un anello, che alla fine si unì alla Luna, che apparentemente si raccolse attorno al più grande frammento di questo tipo. La luna, a proposito, era originariamente 20 volte più vicina alla Terra di quanto non sia adesso, e gradualmente si è spostata verso la sua posizione attuale.
Questa ipotesi di Big Splash o Big Impact è stata proposta dagli astrofisici americani Al Cameron, William Ward, William Hartmann e Donald Davis altro nel 1975. Da allora, gli scienziati hanno trovato molte prove a sostegno di questo scenario. Ad esempio, questo spiega perfettamente perché la Luna non contiene essenzialmente ferro. C'è solo un problema: il corpo che è entrato in collisione con la Terra. Da dove proviene?
Richard Gott e Edward Belbruno dell'Università di Princeton hanno risolto il mistero che ha afflitto gli scienziati per un quarto di secolo, fornendo anche un curioso indizio sul problema della ricerca di vita extraterrestre. Ma prima le cose principali.
Le "chiavi" trovate suggeriscono, a quanto pare, la posizione impossibile del misterioso "martello". Una di queste "chiavi" è confrontare la composizione della Terra e della Luna. I cosmologi sono sicuri che il disco polveroso da cui si sono formati i pianeti avesse una composizione diversa a diverse distanze dal Sole. Un altro giovane pianeta delle dimensioni di Marte, a quanto pare, avrebbe avuto una composizione diversa rispetto all'allora Terra. All'impatto, tutto si mescolerebbe e, esaminando la terra e le rocce lunari, dovremmo vedere tracce di rocce fondamentalmente diverse. Ma non è così, dice il signor Gott.
Prendi l'ossigeno, per esempio. Esistono isotopi ossigeno-16, -17 e -18. La loro proporzione reciproca è come una "impronta digitale" unica del pianeta. Le simulazioni Big Burst prevedono che l'impronta digitale dell'ossigeno della Terra sarà molto diversa da quella lunare. E sono praticamente vicini. Ciò porta gli scienziati a concludere che il corpo che ha colpito la Terra e ha creato la Luna si è formato esattamente alla stessa distanza dal Sole della Terra.
Lo si vede anche dalla simulazione al computer della nascita della Luna, che mostra che il "martello" ha colpito il nostro pianeta a una velocità relativamente bassa e non esattamente frontalmente, ma in qualche modo tangenzialmente. È qui che sorge il problema: dove è riuscito questo pianeta a "stare fuori" quando il sistema solare è stato creato per crescere fino alle dimensioni di Marte?
Dopo tutto, la teoria accettata della nascita dei pianeti dice che gradualmente "sono cresciuti insieme" dalla polvere e dai detriti attratti dalla gravità. E questo è un processo in cui i "ricchi" diventano "più ricchi" e i "poveri" diventano "più poveri", cioè il "martello" doveva essere "inghiottito" dalla proto-terra prima che potesse raggiungere una massa significativa.
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La risposta è ingegnosamente semplice. Ci sono due posti nel sistema solare che si adattano a questa teoria. Questi sono i punti "Lagrange-4" e "Lagrange-5", la cui esistenza fu calcolata dal matematico francese Joseph Louis Lagrange nel 1772. Sono in orbita attorno alla Terra, ma 60 gradi dietro e davanti al nostro pianeta in termini di movimento in un cerchio. In questi punti, tutte le forze nel sistema Terra-Sole si bilanciano a vicenda. E le pietre lente che capitano lì sono intrappolate, come nel Mar dei Sargassi interplanetario.
In uno di questi punti, una volta potrebbe essersi formato un pianeta delle dimensioni di Marte, che ruoterebbe attorno al Sole nella stessa orbita della Terra. Quando questo misterioso pianeta ha raggiunto una grande massa, i disturbi gravitazionali di altri pianeti (principalmente Giove), alla fine, lo hanno scosso e lo hanno espulso dal punto di Lagrange. Nei loro modelli al computer, Gott e Belbrano hanno calcolato il successivo corso degli eventi. E, sorprendentemente, hanno scoperto che praticamente nulla poteva impedire al martello di entrare in collisione con la Terra. È semplicemente naturale. Allo stesso tempo, in un quarto delle collisioni simulate, si forma un corpo come risultato - esattamente - la Luna.
L'implicazione più interessante dello scenario Gott-Belbrano sono le sue enormi implicazioni per le nostre prospettive di rilevare la vita extraterrestre. Il fatto è che la Terra ha la luna più grande rispetto alla sua dimensione di tutti i pianeti del sistema solare (senza contare il lontano e freddo Plutone). E una luna così gigante era importante per lo sviluppo della vita.
Senza la Luna, l'asse del nostro pianeta subirebbe fluttuazioni a lungo termine molto più ampie, che causerebbero gravi cambiamenti nel clima con tristi conseguenze per la vita. La gravità della luna attenua tali fluttuazioni, rendendo il clima più stabile. Inoltre, le maree create dalla Luna (e sono tre volte più grandi di quelle causate dal Sole) hanno giocato un ruolo chiave, in primo luogo, per l'origine stessa della vita e, in secondo luogo, per la sua comparsa sulla terraferma.
E ora si scopre che l'apparizione di una grande luna vicino a un pianeta in qualche sistema stellare è un evento molto probabile, e non eccezionale, come credevano in precedenza i cosmologi. Gott e Belbrano credono addirittura che i sistemi planetari in cui due o più pianeti terrestri hanno lune così grandi dovrebbero essere comuni nella galassia.
Ciò significa che le nostre possibilità di incontrare fratelli in mente sono aumentate, inoltre, diventa chiaro quali sistemi dobbiamo cercare. C'è un modo per dimostrare lo scenario di Belbrano e Gott? Sembra improbabile che qualsiasi materiale che non sia stato modificato in seguito (almeno una pietra), testimone di quel cataclisma, sarebbe sopravvissuto fino ai giorni nostri, ed è stato persino trovato dalle persone.
Eppure … Gott e Belbrano indicano l'asteroide 2002 AA29, delle dimensioni di un piccolo masso. Attualmente è in orbita, il che lo porta periodicamente a una distanza di 5,8 milioni di chilometri dalla Terra. Questa orbita è molto specifica. Ed è molto simile a quello lungo il quale il "martello" avrebbe potuto spostarsi 4,5 miliardi di anni fa. È possibile che 2002 AA29 trasporta il materiale da cui sono stati creati il "martello", la Terra e, di conseguenza, la Luna.
Curiosamente, 2002 AA29 è stato scelto dai fisici planetari come un asteroide, al quale, a causa dei parametri della sua orbita, è relativamente facile inviare una nave per restituire campioni di roccia. Tuttavia, finora una tale missione non è prevista. Ma, riflettendo sul mistero della nascita della luna, Gott conclude: "Questo asteroide potrebbe essere il pezzo di roccia più prezioso del sistema solare".
