Formazione della Luna: differenze tra le versioni

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{{Luna}}
{{A|Info scarse e impaginazione dubbia|astronomia|novembre 2006|--[[Utente:Madaki|Madaki]] 09:18, 19 nov 2006 (CET)}}La [[Luna]] è il [[satellite naturale]] della [[Terra]] ed è il corpo più brillante del [[cielo]] dopo il [[Sole]]. Tuttavia anch'essa ha molti segreti e ci sono varie ipotesi sulla sua formazione.

==Ipotesi 1==
== Origine ==
La Luna si formò separatamente dalla Terra e venne catturata dalla sua [[gravità]]

==Ipotesi 2==
Storicamente sono state avanzate diverse ipotesi sulla formazione della Luna. Le prime teorie suggerirono che la Luna sarebbe originata dalla Terra, staccandosi da quest'ultima per effetto di [[forza centrifuga|forze centrifughe]] e creando il bacino di un oceano (si presume l'[[oceano pacifico]]). <ref>{{cite journal | last = Binder | first = A. B. | title=On the origin of the moon by rotational fission | journal=The Moon | year=1974 | volume=11 | issue=2 | pages=53-76 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1974Moon...11...53B }}</ref>.
La Luna si formò dopo l'impatto con la Terra di un corpo grande come [[Marte]]
Questa teoria richiede una rotazione terrestre iniziale troppo elevata e non è compatibile con l'età relativamente giovane della crosta oceanica.
==Ipotesi 3==
Un'altra teoria ipotizza invece che la Luna si sia formata da qualche altra parte e sia stata in seguito catturata dall'[[gravità|attrazione gravitazionale]] terrestre. <ref>{{cite journal | last = Mitler | first = H. E. | title=Formation of an iron-poor moon by partial capture, or: Yet another exotic theory of lunar origin | journal=Icarus | year=1975 | volume=24 | pages=256-268 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1975Icar...24..256M }}</ref>. Le condizioni richieste per questo meccanismo di ''cattura'' (come una estesa atmosfera terrestre che dissipi l'energia) non sono molto probabili. L'ipotesi di ''coformazione'' presuppone che la Terra e la Luna si formarono assieme nello stesso periodo a partire dal [[disco di accrescimento]] primordiale. In questa teoria, la Luna si formò dai materiali che circondavano la proto-Terra, analogamente a come si formarono i pianeti attorno al [[Sole]]. Alcuni suggeriscono che questa ipotesi non spieghi in modo soddisfacente lo svuotamento del ferro metallico sulla Luna.
Luna e Terra nacquero insieme

Il principale difetto di queste teorie, comunque, consiste nel non riuscire a spiegare facilmente l'elevato [[momento angolare]] del sistema Terra-Luna. <ref>{{cite journal | last = Stevenson | first = D. J. | title=Origin of the moon - The collision hypothesis | journal=Annual review of earth and planetary sciences | year=1987 | volume=15 | pages=271-315 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1987AREPS..15..271S }}</ref>

=== Teoria dell'impatto gigante ===

Attualmente la teoria dell''''impatto gigante''' è quella maggiormente accettata dalla comunità scientifica. Fu proposta nel [[1975]] da [[William K. Hartmann]] e [[Donald R. Davis]] e viene ipotizzato l'impatto con la Terra di un corpo delle dimensioni di [[Marte (astronomia)|Marte]] (che viene chiamato [[Theia]] o [[Orpheus]])), che creò abbastanza materiale nell'orbita circumterrestre da formare la Luna<ref name="worldbook" />. Si pensa che i pianeti si siano formati attraverso un accrescimento di corpi più piccoli in oggetti maggiori, e al giorno d'oggi è riconosciuto che impatti come questo potrebbero essere avvenuti per alcuni pianeti. I modelli di simulazione al computer di questo impatto dimostrano il valore del momento angolare e la piccola dimensione del nucleo lunare. <ref>{{cite journal | last = R. Canup and E. Asphaug | title = Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation | journal = Nature | volume = 412 | pages = 708-712 | date = 2001 }}</ref>

L'ipotetico corpo ''Theia'' si sarebbe formato in un [[punto di Lagrange]] relativo alla terra, ovvero nella stessa orbita e
Quando Theia crebbe fino alla dimensione di [[Marte (astronomia)|Marte]], la sua massa divenne troppo elevata per restare in orbita stabile attorno a [[Giove (astronomia)|Giove]] come gli [[Asteroide troiano|asteroidi troiani]]. In accordo con questa teoria, 34 milioni di anni dopo la formazione della Terra, circa 4.533 miliardi di anni fa, questo corpo colpì la Terra con un angolo obliquo, distruggendolo e proiettando i suoi frammenti e una porzione significativa del [[mantello]] terrestre nello spazio. Senso alcuni calcoli, il due per cento della massa di ''Theia'' formò un anello di detriti e circa metà della sua massa si unì per formare la Luna nell'arco di un secolo.

=== Prove geologiche ===
Le prove indirette di questa teoria derivano dalle rocce raccolte durante gli atterraggi delle missioni [[Apollo]], che mostrarono composizioni di [[isotopi]] di [[ossigeno]] quasi uguali a quelle terrestri. Inoltre la presenza di campioni di rocce di tipo KREEP (ovvero contenenti K = [[potassio]], REE = ''Rare Earth Elements'' [[Terre Rare]], P = [[fosforo]]) indicano che in un periodo anteriore una grande parte della Luna fosse in uno stato fluido e la teoria dell'impatto gigante spiega facilmente l'origine dell'energia richiesta per formare un tale oceano di [[lava]]. Esistono diverse prove che la Luna possiede un nucleo ferroso, anche se piccolo. In particolare, la densità media, il [[momento di inerzia]] e l'induzione magnetica suggeriscono che deve essere circa un quarto del raggio lunare. Per confronto, gli altri corpi di tipo terrestre hanno un nucleo pari a metà del raggio. La Luna si sarebbe quindi formata principalmente da materiale proveniente dal mantello terrestre e dall'oggetto che ha impattato, mentre il nucleo di quest'ultimo si sarebbe unito alla terra, spiegando in questo modo il valore del momento angolare.<ref>{{cite journal | last = R. Canup and E. Asphaug | title = Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation | journal = Nature | volume = 412 | pages = 708-712 | date = 2001 }}</ref>.

[[Image:Big Slash.gif|200px|right|thumb|Animazione della formazione di Theia nel punto di Lagrange L<sub>5</sub> e successiva collisione. L'animazione procede in passi di un anno (precedenti all'impatto), con la Terra quindi in apparenza ferma. La visuale è dal polo sud.]]

Gli interrogativi ancora aperti che riguardano questa ipotesi sono:
* Alcuni elementi volatili della Luna non si sono esauriti come previsto dalla teoria.<ref name="4045.pdf">Tests of the Giant Impact Hypothesis, J. H. Jones, Lunar and Planetary Science, Origin of the Earth and Moon Conference, 1998 [http://www.lpi.usra.edu/meetings/origin98/pdf/4045.pdf]</ref>
* Non c'è prova che la Terra abbia posseduto un oceano di lava (come risulterebbe dalla teoria)<ref name="4045.pdf"/>
* La percentuale di ossido di ferro (FeO) della Luna implica che il materiale proto-lunare proverrebbe da una piccola frazione del mantello terrestre
* Se il materiale proto-lunare proviene dal corpo che ha impattato, la Luna dovrebbe essere arricchita da elementi siderofili, ma ne sono state rilevate quantità inferiori. <ref>{{cite journal |title = Origin of the Earth-Moon System |last = E. M. Galimov and A. M. Krivtsov | journal = J. Earth Syst. Sci. | volume = 114 | pages = 593-600 | date = December 2005 |issue = 6 |}} [http://www.ias.ac.in/jessci/dec2005/ilc-3.pdf]</ref>

== Vedere anche ==
* [[Luna]]

== Riferimenti ==
<div class="references">

<references />


* [[William K. Hartmann]] and [[Donald R. Davis]], [http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1975Icar...24..504H&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=&amp;high=42c888df4630565 ''Satellite-sized planetesimals and lunar origin''], (International Astronomical Union, Colloquium on Planetary Satellites, Cornell University, Ithaca, N.Y., Aug. 18-21, 1974) Icarus, vol. 24, Apr. 1975, p. 504-515
* [[Alastair G. W. Cameron]] and [[William R. Ward]], [http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1976LPI.....7..120C&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=&amp;high=42c888df4613635 ''The Origin of the Moon''], Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference, volume 7, page 120, 1976
* {{cite book | last = R. Canup and K. Righter, editors | title = Origin of the Earth and Moon | pages = 555 pp | publisher = University of Arizona Press, Tuscon | date = 2000}}
* {{cite journal
| last = Charles Shearer and 15 coauthors | title = Thermal and magmatic evolution of the Moon | journal = Reviews in Mineralogy and Geochemistry | volume = 60 | pages = 365-518 | date = 2006 }}
'''General references'''
* Dana Mackenzie, ''The Big Splat, or How Our Moon Came to Be'', 2003, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-15057-6.
* {{cite web | url = http://www.psrd.hawaii.edu/Dec98/OriginEarthMoon.html | title = Origin of the Earth and Moon | last = G. Jeffrey Taylor | date = December 31, 1998}}
</div>

== Collegamenti esterni ==
*{{en}}[http://www.psi.edu/projects/moon/moon.html Planetary Science Institute: Giant Impact Hypothesis]
*{{en}}[http://www.space.com/scienceastronomy/solarsystem/moon_making_010815-1.html Computer modelling of the Moon's creation (Space.com)]
*{{en}}[http://www.xtec.es/recursos/astronom/moon/camerone.htm Origin of the Moon] by Prof. AGW Cameron
*{{en}}[http://burtleburtle.net/bob/physics/kempler.html Klemperer Rosette simulations using Java applets]
*{{en}}[http://www.swri.org/press/impact.htm SwRI giant impact hypothesis simulation] (.wmv and .mov)

[[Categoria:Luna]]
[[Categoria:Formazione planetaria]]
[[Categoria:Formazione planetaria]]

Versione delle 17:53, 25 dic 2006


La Luna

Gibbosa crescente
95% della superficie
visibile

Origine

Storicamente sono state avanzate diverse ipotesi sulla formazione della Luna. Le prime teorie suggerirono che la Luna sarebbe originata dalla Terra, staccandosi da quest'ultima per effetto di forze centrifughe e creando il bacino di un oceano (si presume l'oceano pacifico). [1]. Questa teoria richiede una rotazione terrestre iniziale troppo elevata e non è compatibile con l'età relativamente giovane della crosta oceanica. Un'altra teoria ipotizza invece che la Luna si sia formata da qualche altra parte e sia stata in seguito catturata dall'attrazione gravitazionale terrestre. [2]. Le condizioni richieste per questo meccanismo di cattura (come una estesa atmosfera terrestre che dissipi l'energia) non sono molto probabili. L'ipotesi di coformazione presuppone che la Terra e la Luna si formarono assieme nello stesso periodo a partire dal disco di accrescimento primordiale. In questa teoria, la Luna si formò dai materiali che circondavano la proto-Terra, analogamente a come si formarono i pianeti attorno al Sole. Alcuni suggeriscono che questa ipotesi non spieghi in modo soddisfacente lo svuotamento del ferro metallico sulla Luna.

Il principale difetto di queste teorie, comunque, consiste nel non riuscire a spiegare facilmente l'elevato momento angolare del sistema Terra-Luna. [3]

Teoria dell'impatto gigante

Attualmente la teoria dell'impatto gigante è quella maggiormente accettata dalla comunità scientifica. Fu proposta nel 1975 da William K. Hartmann e Donald R. Davis e viene ipotizzato l'impatto con la Terra di un corpo delle dimensioni di Marte (che viene chiamato Theia o Orpheus)), che creò abbastanza materiale nell'orbita circumterrestre da formare la Luna[4]. Si pensa che i pianeti si siano formati attraverso un accrescimento di corpi più piccoli in oggetti maggiori, e al giorno d'oggi è riconosciuto che impatti come questo potrebbero essere avvenuti per alcuni pianeti. I modelli di simulazione al computer di questo impatto dimostrano il valore del momento angolare e la piccola dimensione del nucleo lunare. [5]

L'ipotetico corpo Theia si sarebbe formato in un punto di Lagrange relativo alla terra, ovvero nella stessa orbita e Quando Theia crebbe fino alla dimensione di Marte, la sua massa divenne troppo elevata per restare in orbita stabile attorno a Giove come gli asteroidi troiani. In accordo con questa teoria, 34 milioni di anni dopo la formazione della Terra, circa 4.533 miliardi di anni fa, questo corpo colpì la Terra con un angolo obliquo, distruggendolo e proiettando i suoi frammenti e una porzione significativa del mantello terrestre nello spazio. Senso alcuni calcoli, il due per cento della massa di Theia formò un anello di detriti e circa metà della sua massa si unì per formare la Luna nell'arco di un secolo.

Prove geologiche

Le prove indirette di questa teoria derivano dalle rocce raccolte durante gli atterraggi delle missioni Apollo, che mostrarono composizioni di isotopi di ossigeno quasi uguali a quelle terrestri. Inoltre la presenza di campioni di rocce di tipo KREEP (ovvero contenenti K = potassio, REE = Rare Earth Elements Terre Rare, P = fosforo) indicano che in un periodo anteriore una grande parte della Luna fosse in uno stato fluido e la teoria dell'impatto gigante spiega facilmente l'origine dell'energia richiesta per formare un tale oceano di lava. Esistono diverse prove che la Luna possiede un nucleo ferroso, anche se piccolo. In particolare, la densità media, il momento di inerzia e l'induzione magnetica suggeriscono che deve essere circa un quarto del raggio lunare. Per confronto, gli altri corpi di tipo terrestre hanno un nucleo pari a metà del raggio. La Luna si sarebbe quindi formata principalmente da materiale proveniente dal mantello terrestre e dall'oggetto che ha impattato, mentre il nucleo di quest'ultimo si sarebbe unito alla terra, spiegando in questo modo il valore del momento angolare.[6].

Animazione della formazione di Theia nel punto di Lagrange L5 e successiva collisione. L'animazione procede in passi di un anno (precedenti all'impatto), con la Terra quindi in apparenza ferma. La visuale è dal polo sud.

Gli interrogativi ancora aperti che riguardano questa ipotesi sono:

  • Alcuni elementi volatili della Luna non si sono esauriti come previsto dalla teoria.[7]
  • Non c'è prova che la Terra abbia posseduto un oceano di lava (come risulterebbe dalla teoria)[7]
  • La percentuale di ossido di ferro (FeO) della Luna implica che il materiale proto-lunare proverrebbe da una piccola frazione del mantello terrestre
  • Se il materiale proto-lunare proviene dal corpo che ha impattato, la Luna dovrebbe essere arricchita da elementi siderofili, ma ne sono state rilevate quantità inferiori. [8]

Vedere anche

Riferimenti

  1. ^ A. B. Binder, On the origin of the moon by rotational fission, in The Moon, vol. 11, n. 2, 1974, pp. 53-76.
  2. ^ H. E. Mitler, Formation of an iron-poor moon by partial capture, or: Yet another exotic theory of lunar origin, in Icarus, vol. 24, 1975, pp. 256-268.
  3. ^ D. J. Stevenson, Origin of the moon - The collision hypothesis, in Annual review of earth and planetary sciences, vol. 15, 1987, pp. 271-315.
  4. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore worldbook
  5. ^ R. Canup and E. Asphaug, Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation, in Nature, vol. 412, 2001, pp. 708-712.
  6. ^ R. Canup and E. Asphaug, Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation, in Nature, vol. 412, 2001, pp. 708-712.
  7. ^ a b Tests of the Giant Impact Hypothesis, J. H. Jones, Lunar and Planetary Science, Origin of the Earth and Moon Conference, 1998 [1]
  8. ^ E. M. Galimov and A. M. Krivtsov, Origin of the Earth-Moon System, in J. Earth Syst. Sci., vol. 114, n. 6, December 2005, pp. 593-600. [2]


General references

Collegamenti esterni

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