Benché le analisi dei campioni raccolte dalle missioni Apollo suggeriscano che la Luna si sia formata priva di acqua nativa, recenti osservazioni delle missioni spaziali Cassini, Deep Impact, Lunar Prospector e Chandrayaan-1 indicano invece l’esistenza di un ciclo attivo di acqua sul nostro satellite. Un nuovo studio della Nasa e della Johns Hopkins University, ora pubblicato su Nature Geosciences, riporta l’osservazione di tale ciclo in relazione all’impatto di meteoroidi sulla superficie lunare.
Rappresentazione della sonda Nasa Ladee che rileva il vapore d’acqua proveniente da impatti di meteoroidi sulla superficie lunare. Crediti: Nasa/Goddard/Conceptual Image Lab
In pratica, secondo la nuova ricerca, i flussi di meteoroidi che colpiscono la Luna inducono l’immissione nella tenue atmosfera lunare di vapore acqueo. Un fatto previsto dai modelli ma mai visto accadere finora, che gli autori del nuovo studio hanno invece rintracciato per 29 volte analizzando i dati raccolti dal satellite Ladee (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) della Nasa tra il 2013 e il 2014.
Gli autori del nuovo studio hanno calcolato che, per arrivare a rilasciare il vapore acqueo dal suolo, i meteoroidi devono penetrare almeno per 8 centimetri nel suolo lunare. Qui, sotto uno strato superficiale completamente asciutto, si deve trovare un terreno omogeneamente idratato, dove molecole d’acqua probabilmente aderiscono alla regolite lunare.
A ogni impatto, una piccola onda d’urto estrae ed espelle acqua dall’area circostante. Siccome il materiale sulla superficie lunare è soffice, anche un meteorite da pochi millimetri può penetrare abbastanza in profondità da rilasciare uno sbuffo di vapore. La maggior parte di quel vapore si disperde velocemente nello spazio, ma circa un terzo si deposita sulla superficie della Luna.
Dalle misurazioni di acqua presente nell’esosfera, i ricercatori hanno calcolato che lo strato idratato sotto-superficiale ha una concentrazione d’acqua da 200 a 500 parti per milione, equivalente a circa lo 0,02-0,05 per cento in peso. Una concentrazione molto più secca del più arido suolo terrestre.
Secondo i ricercatori, questi risultati potrebbero aiutare a spiegare come si formano i depositi di ghiaccio nelle cosiddette “trappole fredde”, zone perennemente in ombra di crateri vicino ai poli. La maggior parte dell’acqua nota sulla luna si trova in trappole fredde, dove le temperature sono così basse che il vapore acqueo e altri composti volatili presenti sulla superficie possono rimanere stabili per un tempo molto lungo, addirittura forse fino a diversi miliardi di anni.
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