Perché l'atmosfera terrestre "fuoriesce" sulla Luna?

(Dan Tri Newspaper) - Gli strati di roccia e suolo apparentemente privi di vita sulla Luna potrebbero diventare una preziosa "capsula del tempo", aiutando gli scienziati a comprendere meglio l'evoluzione dell'atmosfera terrestre.

Immagine illustrativa del vento solare (linea rossa) e del vento terrestre (linea blu) (Foto: Università di Rochester).

Per decenni, la Luna è stata considerata un corpo celeste pressoché sterile, privo di una vera e propria atmosfera in grado di sostenere processi chimici complessi. Tuttavia, recenti scoperte scientifiche stanno gradualmente cambiando questa percezione.

Il campo magnetico terrestre non solo protegge il pianeta, ma ha anche guidato particelle di gas verso la Luna per miliardi di anni.

Di conseguenza, la superficie lunare non è completamente "isolata" dalla Terra come si pensava un tempo. Un nuovo studio indica che parte dell'atmosfera terrestre si è riversata sulla Luna grazie all'azione del campo magnetico del pianeta.

Come fa l'atmosfera terrestre a raggiungere la Luna?

Le prove a sostegno di questa ipotesi iniziano con i campioni riportati sulla Terra dalle missioni Apollo. Nella regolite (lo strato di roccia fine e friabile che ricopre la superficie lunare), gli scienziati hanno scoperto una presenza significativa di elementi volatili come idrogeno, ossigeno e soprattutto azoto.

Vale la pena notare che si tratta di elementi che difficilmente sopravvivono a lungo su un corpo celeste privo di un'atmosfera densa e di una gravità debole come quella della Luna.

In precedenza, il vento solare era considerato la fonte primaria di queste particelle, insieme alle continue collisioni di piccoli meteoriti che "sollevavano" la superficie. Tuttavia, i modelli suggeriscono che questi due meccanismi da soli non siano sufficienti a spiegare le elevate concentrazioni di alcuni elementi, in particolare l'azoto.

L'atmosfera terrestre è stata proposta come potenziale fonte, ma questa ipotesi è stata a lungo accolta con scetticismo. Tradizionalmente, la fuoriuscita di particelle di gas dalla Terra avrebbe potuto verificarsi solo nelle primissime fasi della storia del pianeta, quando il suo campo magnetico non era ancora completamente formato.

Si ritiene che, con l'intensificarsi del campo magnetico, le particelle cariche vengano intrappolate, impedendo loro di disperdersi nello spazio.

Una nuova ricerca condotta da astrofisici dell'Università di Rochester (USA) ha riesaminato questa ipotesi costruendo due scenari di simulazione. Il primo scenario ipotizza una Terra primordiale, priva di campo magnetico ma soggetta a un vento solare molto più intenso di quello attuale.

Il secondo scenario descrive una Terra moderna, con un campo magnetico intenso ma venti solari più deboli. Confrontando i risultati della simulazione con i dati osservativi provenienti dalla Luna, il team di ricerca ha riscontrato che lo scenario della Terra moderna è più coerente.

Questo fenomeno si verifica da miliardi di anni.

In realtà, il campo magnetico non agisce solo come uno "scudo" assoluto. Di conseguenza, il vento solare può comunque interagire con l'atmosfera superiore, espellendo le particelle cariche e costringendole a muoversi lungo le linee del campo magnetico.

La magnetosfera terrestre non è una sfera perfetta, ma è allungata assumendo una forma simile a quella di una cometa a causa della pressione costante del vento solare. Durante la sua orbita attorno alla Terra, la Luna attraversa periodicamente questa "coda" della magnetosfera.

All'epoca, le particelle rilasciate dall'atmosfera terrestre, tra cui ossigeno e azoto, potevano seguire le linee del campo magnetico e depositarsi sulla superficie lunare. Studi precedenti hanno addirittura ipotizzato che questo meccanismo abbia contribuito alla formazione di acqua sulla Luna, così come ai segni di ossidazione – o "ruggine" – osservati nel suolo superficiale.

Secondo il team di ricerca, il processo di trasporto di particelle dalla Terra alla Luna non è stato un fenomeno di breve durata, ma si è verificato ininterrottamente per miliardi di anni. Ciò ha permesso agli elementi volatili di accumularsi a sufficienza nella regolite, anziché disperdersi rapidamente nello spazio.

Ancora più importante, poiché la composizione dell'atmosfera terrestre è cambiata drasticamente nel corso delle ere geologiche, la superficie lunare potrebbe custodire una testimonianza unica della storia atmosferica del nostro pianeta.

Fonte: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-khi-quyen-o-trai-dat-ro-ri-len-mat-trang-20251222091340836.htm