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venerdì 11 giugno 2010

Terra e Luna più giovani del previsto?

Gli astronomi hanno da sempre ipotizzato che la Terra e la Luna siano nate dalla collisione di due pianeti di grandi dimensioni (più o meno come Marte e Venere). Sino ad ora si è supposto che questa collisione sia avvenuta approssimativamente 4.537 milioni di anni fa, ma le nuove ricerche fanno nascere una nuova ipotesi: forse Terra e Luna sono nate 150 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare.

Le nuove ricerche, condotte da Tais W. Dahl, con un progetto di ricerca in geofisica nel Niels Bohr Institute dell'Università di Copenhagen in collaborazione con il professore David J. Stevenson del California Institute of Technology (Caltech), si sono basate sull'uso degli isotopi di tungsteno, che possono rivelare se i centri di entrambe e le loro superfici si siano mescolati insieme durante la collisione.
Ma come può essere successo? La collisione sembra essere avvenuta in meno di 24 ore. La temperatura della Terra è stata ipotizzata essere attorno ai 7000°C, cioè tanto elevata che sia la roccia (in prevalenza composta da silicati) sia il suo nucleo (di natura ferrosa) devono essersi fusi nella collisione turbolenta.
Credere che roccia e ferro si fossero mescolati completamente durante la formazione del pianeta aveva indirizzato le ipotesi sul fatto che la Luna si fosse formata quando il sistema solare aveva 30 milioni di anni, ma la nuova ricerca svela qualcosa di completamente diverso.



Come avviene la datazione? L'età di Terra e Luna può essere datata esaminando la presenza di certi elementi nel mantello della Terra. L'Hafnium-182 è una sostanza radioattiva, che decade ed è convertito nell'isotopo tungsteno-182. I due elementi hanno proprietà chimiche diverse: il primo preferisce unirsi ai silicati (le rocce), mentre gli isotopi di tungsteno si legano con il metallo. Ci sono voluti 50-60 milioni di anni per far decadere tutto l'hafnium nel tungsteno, e, durante la collisione che ha formato la Luna, quasi tutto il metallo è penetrato nel centro di Terra.
"Usando dei modelli dinamici di calcolo per il mescolamento turbolento delle masse di roccia e ferro liquidi abbiamo trovato che gli isotopi di tungsteno, appartenenti ad una prima formazione della Terra, sono sul mantello roccioso" spiega Dahl. I nuovi studi implicano che la collisione che ha permesso la formazione della Luna sia avvenuta quindi dopo che tutto l'hafnium era decaduto completamente nel tungsteno.
"I nostri risultati mostrano che il centro di metallo e la roccia non possono emulsionarsi in collisioni tra pianeti con diametri maggiori di 10 chilometri e quindi che la maggior parte del centro ferroso della Terra (80-99 %) non ha rimosso tungsteno dal materiale roccioso nel mantello durante la formazione" spiega Dahl. Per questo motivo si può concludere che Terra e la Luna devono essersi formate forse 150 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare, cioè un tempo molto posteriore rispetto a quello ipotizzato nei precedenti studi.
(Fonte immagine: flickr.com)


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