Gli antichi vulcani lunari possono fornire ai futuri astronauti acqua potabile e carburante per missili

Bacino Orientale della Luna

Il bacino orientale della luna visto dal Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA. Credito: NASA GSFC

Miliardi di anni fa, una serie di eruzioni vulcaniche imperversò sulla luna, ricoprendo centinaia di migliaia di miglia quadrate della superficie del globo di lava calda. Nel corso degli eoni, quella lava ha creato le macchie scure, o maria, che conferiscono al volto della luna il suo aspetto distintivo oggi.

Ora, una nuova ricerca dell’Università del Colorado Boulder (CU Boulder) suggerisce che i vulcani potrebbero aver lasciato un altro impatto duraturo sulla superficie lunare: lastre di ghiaccio che punteggiano i poli della luna e, in alcuni punti, potrebbero misurare decine o addirittura centinaia di piedi spesso.

“Lo immaginiamo come un gelo sulla luna che si è accumulato nel tempo”, ha affermato Andrew Wilcoski, autore principale del nuovo studio e studente laureato presso il Dipartimento di scienze astrofisiche e planetarie (APS) e il Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale (LASP) a CU Boulder.

Lui e i suoi colleghi hanno pubblicato le loro scoperte questo mese in Il giornale di scienze planetarie.

La luna della valle di Schroeter

Gli scienziati ritengono che la valle di Schroeter, simile a un serpente della luna, sia stata creata dalla lava che scorre sulla superficie. Credito: NASA Johnson

I ricercatori hanno attinto a simulazioni al computer, o modelli, per cercare di ricreare le condizioni sulla luna molto prima che sorgesse una vita complessa sulla Terra. Hanno scoperto che gli antichi vulcani lunari emettevano enormi quantità di vapore acqueo, che poi si depositava in superficie, formando depositi di ghiaccio che potrebbero ancora nascondersi nei crateri lunari. Se qualche essere umano fosse stato vivo in quel momento, potrebbe anche aver visto una scheggia di quel gelo vicino al confine tra il giorno e la notte sulla superficie lunare.

È una potenziale taglia per i futuri esploratori lunari che avranno bisogno di acqua da bere e trasformarla in carburante per razzi, ha affermato il coautore dello studio Paul Hayne.

“È possibile che a 5 o 10 metri sotto la superficie ci siano grandi lastre di ghiaccio”, ha affermato Hayne, assistente professore in APS e LASP.

Atmosfere temporanee

Il nuovo studio si aggiunge a un numero crescente di prove che suggeriscono che la luna potrebbe essere sommersa da molta più acqua di quanto credessero gli scienziati. In uno studio del 2020, Hayne e i suoi colleghi stimato che quasi 6.000 miglia quadrate della superficie lunare potrebbe essere in grado di intrappolare e appendere al ghiaccio, principalmente vicino ai poli nord e sud della luna. Da dove provenisse tutta quell’acqua in primo luogo non è chiaro.

“Ci sono molte potenziali fonti al momento”, ha detto Hayne.

I vulcani potrebbero essere grandi. Lo scienziato planetario ha spiegato che da 2 a 4 miliardi di anni fa, la luna era un luogo caotico. Decine di migliaia di vulcani eruttarono sulla sua superficie durante questo periodo, generando enormi fiumi e laghi di lava, non diversamente dalle caratteristiche che potresti vedere oggi alle Hawaii, solo molto più immensi.

Luna miliardi di anni fa

Una rappresentazione di come poteva sembrare il gelo formarsi sulla superficie della luna miliardi di anni fa. Credito: Paul Hayne

“Hanno sminuito quasi tutte le eruzioni sulla Terra”, ha detto Hayne.

Recente ricerca degli scienziati del Lunar and Planetary Institute a Houston mostra che questi vulcani probabilmente hanno anche espulso nubi imponenti composte principalmente da monossido di carbonio e vapore acqueo. Queste nuvole hanno poi roteato intorno alla luna, creando potenzialmente atmosfere sottili e di breve durata.

Ciò ha portato Hayne e Wilcoski a chiedersi: quella stessa atmosfera potrebbe aver lasciato del ghiaccio sulla superficie lunare, un po’ come il gelo che si forma sul terreno dopo una fredda notte autunnale?

Ghiaccio per sempre

Per scoprirlo, il duo insieme a Margaret Landis, una ricercatrice associata al LASP, ha deciso di provare a mettersi sulla superficie della luna miliardi di anni fa.

Il team ha utilizzato le stime secondo cui, al suo apice, la luna ha subito in media un’eruzione ogni 22.000 anni. I ricercatori hanno quindi monitorato il modo in cui i gas vulcanici potrebbero aver vorticato intorno alla luna, fuggendo nello spazio nel tempo. E, hanno scoperto, le condizioni potrebbero essere diventate ghiacciate.
Secondo le stime del gruppo, circa il 41% dell’acqua dei vulcani potrebbe essersi condensata sulla luna sotto forma di ghiaccio.

“Le atmosfere sono fuggite per circa 1.000 anni, quindi c’era tutto il tempo per la formazione del ghiaccio”, ha detto Wilcoski.

Potrebbe esserci stato così tanto ghiaccio sulla luna, infatti, che potresti, plausibilmente, aver individuato la lucentezza del gelo e le spesse calotte polari della Terra. Il gruppo ha calcolato che circa 18 quadrilioni di libbre di acqua vulcanica avrebbero potuto condensarsi sotto forma di ghiaccio durante quel periodo. È più acqua di quella che attualmente si trova nel lago Michigan. E la ricerca suggerisce che gran parte di quell’acqua lunare potrebbe essere ancora presente oggi.

Quei cubetti di ghiaccio spaziali, tuttavia, non saranno necessariamente facili da trovare. La maggior parte di quel ghiaccio si è probabilmente accumulato vicino ai poli lunari e potrebbe essere sepolto sotto diversi piedi di polvere lunare, o regolite.

Un motivo in più, ha detto Hayne, perché le persone o i robot tornino indietro e inizino a scavare.

“Abbiamo davvero bisogno di approfondire e cercarlo”, ha detto.

Riferimento: “Polar Ice Accumulation from Volcanically Induced Transient Atmospheres on the Moon” di Andrew X. Wilcoski, Paul O. Hayne e Margaret E. Landis, 3 maggio 2022, Il giornale di scienze planetarie.
DOI: 10.3847/PSJ/ac649c

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