La terra è l'unico pianeta roccioso del sistema solare ad avere un grande satellite naturale la luna Mercurio e Venere non ne hanno nemmeno uno Marte ha due piccoli satelliti dalla forma irregolare che in realtà assomigliano più a degli Asteroidi che ha dei corpi planetari la luna invece è un vero e proprio pianeta satellite a dimensioni importanti se confrontate a quelle della terra è più grande di tutti i pianeti nani del sistema solare e qualcuno riferendosi al sistema terra luna addirittura parla di pianeta doppio In effetti l'influenza della Luna sul nostro pianeta è talmente forte che potrebbe addirittura aver contribuito a mantenerlo abitabile a lungo per esempio stabilizzandone l'inclinazione dell'asse di rotazione e quindi sarebbe importante capire se questo fatto il fatto che la terra abbia una luna così grande sia qualcosa di eccezionale o invece di comune per altri pianeti della nostra galassia ma per capire questo dobbiamo per capire come ha fatto a formarsi la luna cosa sappiamo della formazione della Luna proviamo a capirlo [Musica] La prima ipotesi moderna sulla formazione della Luna fu proposta da George Darwin il figlio di un altro tarquin molto più famoso e importante Charles Darwin George Darwin nel 1879 propose che la luna potesse essersi formata tramite un espulsione da parte della terra Darwin immaginò che nella fase iniziale della vita della terra la terra quotasse molto velocemente intorno al proprio asse fosse ancora non completamente solida l'effetto centrifugo della rotazione terrestre avrebbe provocato l'allontanamento di una parte del materiale della terra stessa in questo materiale sarebbe andato in orbita avrebbe formato poi il nostro satellite la luna questa idea della formazione della Luna fu quella predominante restò molto popolare fino a circa la metà del XX secolo e poi è stata abbandonata oggi sappiamo che non spiega bene le osservazioni in particolare la rotazione terrestre avrebbe dovuto essere veramente molto rapida per permettere un effetto di questo tipo Inoltre se la luna fosse stata espulsa per un effetto centrifugo la sua orbita dovrebbe essere allineata con L'equatore terrestre cosa che non è quindi oggi sappiamo che la teoria di Darwin non spiega bene la formazione della Luna un'altra possibilità che è stata avanzata a un certo punto è che la luna sia stata catturata dalla terra che la luna fosse un corpo Celeste indipendente e che successivamente sia entrato nell'orbita terrestre questa spiegazione Ovviamente non è impossibile ma Viene ritenuta molto improbabile è difficile per un pianeta catturare un corpo Celeste così grande e i parametri orbitali dovrebbero essere regolati in maniera molto accurata per ottenere un risultato di questo tipo dovrebbe esserci anche un meccanismo che spieghi come la velocità del corpo catturato cioè della Luna sia stata rallentata e sia stata frenata dalla terra Insomma un meccanismo difficile da realizzare da mettere in moto ma soprattutto non spiega un'osservazione determinante l'analisi delle rocce lunari riportate indietro dalle missioni Apollo ha mostrato che queste rocce hanno un contenuto di isotopi praticamente identico a quello delle rocce terrestri L'abbondanza di isotopi è una firma molto precisa dell'origine di una roccia una roccia terrestre ha un'abbondanza di isotopi completamente diversa da una roccia marziana o da una roccia che proviene da un altro corpo Celeste quindi il fatto che gli isotopi siano così simili addirittura veramente quasi identici nel caso delle rocce lunari e nel caso delle rocce terrestri fa pensare che la Luna e la Terra abbiano avuto un origine comune e quindi l'ipotesi della cattura non spiegherebbe bene questa osservazione Allora si potrebbe immaginare che la Luna e la Terra si siano formate nello stesso modo nella stessa regione del sistema solare in maniera indipendente Ma magari contemporanea c'è un altro video sul canale che spiega come si for sono i sistemi planetari comunque sostanzialmente si parte da un disco schiacciato che circonda la stella che contiene del materiale questo materiale poi si aggrega con il passare del tempo fino a formare dei planetesimi cioè degli oggetti che non sono ancora dei pianeti sono più piccoli dei pianeti che poi a loro volta si fondono attraverso collisioni nel tempo e formano i pianeti quindi la terra e la luna potrebbero essersi formati nella stessa zona del disco planetario quindi dallo stesso materiale che potrebbe spiegare la stessa composizione isotopica anche questo non è impossibile ma ci sono due fatti che fanno pensare che non sia andata così il primo fatto è che la luna ha un nucleo metallico interno molto piccolo la terra al contrario ha un nucleo metallico piuttosto importante e quindi questo fa pensare che non si siano formate dallo stesso materiale Inoltre c'è un altro fatto che è legato al modo in cui ruotano la terra e la luna il sistema terra luna ha un momento angolare il momento angolare è una quantità che usano i fisici per misurare appunto le proprietà di rotazione di un sistema in pratica la luna ruota molto rapidamente intorno alla Terra La Terra ruota molto rapidamente intorno al proprio asse e così via quindi bisogna spiegare come mai il sistema terra luna a queste caratteristiche orbitali l'ipotesi che oggi è predominante è che la luna si sia formata attraverso un grande impatto un impatto veramente devastante un impatto avvenuto proprio all'origine del sistema solare circa 4 miliardi e mezzo di anni fa quando la terra si stava ancora formando e l'idea che un altro oggetto delle dimensioni di Marte quindi un vero e proprio pianeta potremmo dire ha colpito la terra e nella collisione ha liberato una grande quantità di detriti e di materiale che è entrato in orbita e che in seguito è andato a formare il nostro satellite la luna questa idea potrebbe sembrare veramente fantasiosa la collisione addirittura tra due pianeti Sembra un film di fantascienza ma in realtà prima cosa che in quel periodo quindi durante le fasi iniziali della formazione del sistema solare avveniva abbiamo detto che i pianeti si sono formati esattamente in questo modo prima attraverso l'aggregazione di materiale più piccolo che ha formato dei planetesimi che quindi non erano ancora dei veri e propri pianeti Ma erano già molto grandi e che poi le successive collisioni tra planetesi mi hanno formato i pianeti veri e propri quindi non è affatto impossibile addirittura anche abbastanza probabile che collisioni di questo tipo siano avvenute anche quando i pianeti avevano già raggiunto una massa simile a quella attuale quindi la terra non era ancora grande come adesso ma potrebbe aver subito un impatto di questo tipo l'impatto avrebbe aumentato la massa della terra ma in parte avrebbe contribuito appunto all'espulsione di questo materiale che avrebbe poi creato la luna naturalmente questa idea del grande impatto ha iniziato a prendere piede Soprattutto negli ultimi decenni quando le simulazioni al computer hanno permesso di fare i calcoli complessi che servono per stabilire la dinamica di una collisione di questo tipo e le simulazioni al calcolatore Effettivamente hanno mostrato che è un impatto tra la terra informazioni e questo oggetto che di solito viene chiamato theia questo oggetto delle dimensioni di Marte che dovrebbero aver colpito la terra che una collisione di questo tipo effettivamente se i parametri dell'impatto sono quelli giusti può formare un satellite come la luna questa idea del grande impatto spiega una serie di osservazioni che le altre ipotesi non riescono a spiegare adeguatamente abbiamo detto del grande momento angolare del sistema terra luna questa per esempio una cosa che viene spiegata molto bene perché nell'urto viene trasferito appunto molto momento angolare e viene messo in rotazione il sistema risultante proprio dall'energia di questo impatto di questa collisione un'altra caratteristica che viene spiegata dal meccanismo dell'impatto è il fatto che la luna Appunto non abbia un nucleo metallico molto grande perché la luna si sarebbe formata dagli strati superficiali della terra che non contengono la stessa abbondanza di metalliche si trova nel nucleo feia Il pianeta che ha colpito la terra a sua volta avrebbe avuto un nucleo metallico Ma questo nucleo metallico più denso più pesante sarebbe sprofondato all'interno del nostro pianeta lasciando appunto il materiale meno denso proiettandolo in orbita e da quel materiale più superficiale si sarebbe formata alla luna un'altra cosa interessante che è connessa a quello che ho appena detto è che la Terra ha In effetti una densità più alta degli altri pianeti rocciosi del sistema solare Questo potrebbe essere spiegato Proprio attraverso il fatto che avrebbe inglobato anche il nucleo metallico di teglia ci sono poi altre osservazioni importanti che vengono proprio dall'analisi delle rocce lunari una è che le rocce lunari non contengono molti elementi volatili cioè elementi che vaporizzano anche a temperature relativamente basse e questo potrebbe essere spiegato Proprio col fatto che la collisione ha liberato molta energia a vaporizzato Questi elementi volatili e oggi non li troviamo nella luna così com'è abbiamo anche detto della bassa densità lunare che sarebbe spiegabile col fatto che la luna è fatta fondamentalmente del materiale del mantello terrestre che è meno denso del resto della terra lo scenario del grande impatto funziona a grandi linee quindi come ho detto oggi è quello prevalente Tra gli studiosi però ancora molti dettagli non sono ben compresi per esempio non è chiarissima tutta la dinamica dell'impatto una possibilità è che l'impatto sia avvenuto di striscio con un angolo che spiegherebbe la liberazione del materiale superficiale della terra e la sua messa in orbita a formare Questo disco di detriti da cui poi si sarebbe formata la Luna Però c'è un problema in questo scenario che è proprio legato alla composizione isotopica abbiamo detto che la composizione isotopica delle rocce lunari e della terra è praticamente identica Però forse il problema è che è un po' troppo identi perché se teglia non aveva la stessa composizione isotopica perché proveniva da un'altra regione del sistema solare nell'urto il materiale della terra e ditei avrebbe dovuto mischiarsi e quindi oggi la luna dovrebbe essere fatta un po' del materiale della terra un po' del materiale di theia e non dovrebbero avere esattamente la stessa composizione isotopica Quindi questo è sicuramente un dettaglio che va spiegato non è ancora del tutto compreso ci sono però simulazioni sempre più accurate che vengono fatte e ce n'è stata una recentissima degli ultimi mesi che mostra che effettivamente sono possibili degli angoli di impatto tali Per esempio che un frammento del mantello terrestre venga scagliato in orbita praticamente già quasi formato E quindi che la luna non si sia formata da un disco di detriti e di materiale fuso che poi col tempo si è coagulato Ma che si sia veramente formata nel giro addirittura di poche ore da un grosso frammento della terra espulso in orbita a causa di questo enorme impatto insomma la questione non è chiusa del tutto sicuramente potrà aiutare raccogliere altri campioni lunari se ci saranno appunto missioni spaziali in futuro che riporteranno indietro altre rocce da studiare oltre a quelle che già abbiamo collezionato con le missioni Apollo poi bisognerà continuare a fare simulazioni sempre più dettagliate usando supercomputer sempre più potenti per capire meglio appunto la dinamica dell'impatto e capire appunto se questa ipotesi è in grado di spiegare tutte le osservazioni e in fondo Poi l'obiettivo è quello di capire se il fatto che un pianeta come la terra abbia un satellite così grande come la luna sia comune nel resto dell'universo E se questo possa avere un effetto importante sull'abitabilità a lungo termine di un pianeta oppure no [Musica]