Una collisione potrebbe aver formato la Luna e dato inizio alla tettonica a placche

Si ritiene che la Luna si sia formata quando un pianeta delle dimensioni di Marte entrò in collisione con la Terra circa 4,5 miliardi di anni fa. Ora, i modelli computerizzati suggeriscono che l’impatto potrebbe anche aver dato il via alla tettonica a placche della Terra.

Tobias Roetsch/Future Publishing tramite Getty Images

Di Nikk Ogasa

22 maggio 2023 alle 6:30

I BOSCHI, TEXAS — Si pensa che la nostra Luna si sia formata quando un pianeta delle dimensioni di Marte chiamato Theia si è schiantato contro la Terra primordiale. Lo schianto avrebbe scagliato nello spazio una nuvola di detriti che in seguito si sarebbero aggregati per formare la Luna. Ora, i modelli computerizzati suggeriscono che frammenti di Theia lasciati nelle profondità della Terra potrebbero aver dato il via alla tettonica a placche. Questo è il continuo rimescolamento di pezzi della superficie terrestre.

Qian Yuan ha condiviso questa idea il 13 marzo alla Conferenza sulle scienze lunari e planetarie. Yuan studia come gli strati interni della Terra si muovono e influenzano la superficie al Caltech di Pasadena, in California. La ricerca del suo team offre una chiara spiegazione di come la Terra abbia ottenuto sia la sua luna che le sue placche mobili. Se fosse vero, questa conoscenza potrebbe aiutare gli astronomi a individuare mondi simili alla Terra attorno ad altre stelle. Ma alcuni scienziati avvertono che è troppo presto per dire che questo sia, in effetti, quello che è successo alla Terra.

Di tutti i mondi scoperti finora, il nostro è l’unico ad avere una tettonica a placche. Per miliardi di anni, le placche striscianti della Terra si sono diffuse, si sono scontrate e sono precipitate l'una sotto l'altra. Questo movimento ha fatto nascere e dividere i continenti. Ha spinto in alto le catene montuose. E ha ampliato gli oceani. Ma tutto questo rimodellamento ha anche cancellato gran parte della storia antica del pianeta. Ciò include come e quando è iniziata la tettonica a placche.

Per rispondere a questa domanda, Yuan e i suoi colleghi si sono concentrati su due masse di materiale delle dimensioni di un continente nel mantello inferiore della Terra. Alcuni scienziati ritengono che queste regioni si siano formate da vecchie placche tettoniche scivolate nelle profondità della Terra. Ma la squadra di Yuan pensava che le masse misteriose potessero invece essere i resti densi e sommersi di Theia. Quindi, il team ha creato modelli computerizzati di questo scenario. I modelli hanno mostrato come l'impatto di Theia e i resti sommersi avrebbero influenzato il flusso di roccia all'interno della Terra.

Una volta che i resti di Theia furono affondati sul fondo del mantello, queste bolle calde di materiale avrebbero potuto causare la risalita di grandi pennacchi di roccia calda. Quel materiale in risalita si sarebbe incuneato nello strato esterno rigido della Terra. Man mano che aumentava la quantità di materiale, questi pennacchi di roccia calda si sarebbero gonfiati. Alla fine, si sarebbero gonfiati così tanto da spingere sotto di loro lastre di superficie terrestre. Quando pezzi della superficie terrestre scivolano nel mantello, si parla di subduzione. E la subduzione è una caratteristica principale della tettonica a placche.

Secondo i modelli, la subduzione – e quindi la tettonica a placche – sarebbe iniziata circa 200 milioni di anni dopo la formazione della Luna.

I modelli suggeriscono che le grandi bolle nel mantello inferiore della Terra potrebbero aver contribuito ad avviare la subduzione, afferma Laurent Montési. Ma non è ancora chiaro se queste messe provenissero da Theia. All'Università del Maryland a College Park, Montési studia come si muovono le superfici e gli strati dei pianeti.

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Le macchie “sono una scoperta abbastanza recente”, dice. "Sono strutture molto affascinanti, con un'origine molto sconosciuta." Quindi, Montési pensa che sia troppo presto per dire che Theia abbia innescato la tettonica a placche.

Se questa idea si rivelasse vera, potrebbe aiutare a individuare pianeti simili alla Terra oltre il nostro sistema solare. "Se hai una luna grande, probabilmente hai un grande dispositivo di simulazione", ha detto Yuan alla conferenza. Se hai un grande dispositivo di simulazione, ciò potrebbe significare che hai una tettonica a placche.

Gli scienziati devono ancora confermare la scoperta di una luna attorno a un pianeta in un altro sistema solare. Ma tenere gli occhi aperti, ha detto Yuan, potrebbe aiutarci a scoprire un altro mondo tettonicamente attivo come il nostro.

astronomo: Uno scienziato che lavora nel campo della ricerca che si occupa degli oggetti celesti, dello spazio e dell'universo fisico.