Luna - Introduzione e illustrazione

Origini della luna

la Luna è l'unico satellite della Terra, la sua superficie è visibile ad occhio nudo inoltre sulla Luna è possibile individuare dei crateri dovuti all'impatto con meteoriti. In campo, sull'origine della Luna sono presenti, ci sono varie teorie.
Teoria della fissione = Georges H. Darwin, figlio di C. Darwin, nel 1878 provò a dare una teoria su come fosse stata creata la Luna, ipotizzando che la Luna si sia staccata dalla Terra primordiale a causa di una elevata velocità di rotazione e fluidità di quest'ultima. Questa teoria fu smentita dato che la terra doveva compiere un giro completo in 2,5 ore, e questo valore rimane incompatibile con il momento angolare del sistema Terra-Luna.
Teoria della cattura = Il bisogno di spiegare le differenze di composizione fra la Terra e la Luna ha portato alla generazione della teoria cattura secondo la quale i due corpi, pur derivando dall'aggregazione di materia della stessa nebulosa, si sono formati in zone differenti dello spazio. La Luna si sarebbe successivamente avvicinata alla Terra con una velocità alquanto bassa, in modo da essere catturata dal campo gravitazionale della Terra. Le missioni Apollo fecero cadere questa teoria infatti, si è constatato che i basalti della Terra e della Luna contengono le stesse quantità di isotopi dell'ossigeno, cosa la quale dimostra che i due corpi celesti si sono formati nello stesso punto della nebulosa.
Teoria dell'accrezione = teoria proposta da Ruskol nel 1960 e afferma che la Luna si sia formata dall'addensamento di una primordiale coltre di gas che avvolgeva la Terra. Col procedere dell'accrescimento, iniziarono i processi di differenziazione che portarono all'accumulo dei materiali pesanti (Fe, Ni) verso il nucleo. Gli elementi volatili furono spazzati via dal vento solare, mentre dagli elementi residui si sarebbe formata la Luna. Ciò non spiega l'inclinazione della Luna di 5°09' e la diversa densità rispetto alla Terra ( Luna 3.3 g/cm3 e la Terra 5.5 g/cm3). Nel 1970 furono proposte delle modifiche da Ringwood, fu ipotizzato che la Terra primordiale raggiunse una temperatura di circa 1500°C a causa del continuo impatto con le meteoriti. La temperatura avrebbe fatto evaporare i silicati della crosta terrestre, questi andarono a formare un'orbita intorno alla Terra. Questi silicati si aggregarono in planetesimi, a poco a poco accrescendo la sua dimensione aumentò anche l'attrazione di altri corpi che portarono alla formazione della Luna. Restano però i dubbi sul perchè della sua inclinazione orbitale.
Teoria dell'impatto = Nel 1974, sulla base dei dati scientifici ottenuti dalle missioni Apollo, William K.Hartmann assieme al dottor Donald R. Davis formulò la teoria della collisione ( dimostrata 10 anni dopo ) secondo la quale la Luna si sarebbe formata in seguito all'impatto della prototerra con un corpo celeste di massa poco inferiore a quella marziana. La conseguenza di questo impatto fu la formazione di un'atmosfera la cui temperatura diminuiva con l'aumentare dell'altitudine: si passava, infatti, dai 4000°K ai 2000°K. L'impatto avrebbe espulso una grande quantità di materiale del mantello terrestre insieme al ferro fuso del corpo impattante. Il materiale eiettato iniziò a ruotare intorno alla Terra mentre gli elementi più pesanti precipitavano verso il suo centro. Dopo qualche ora si formò un anello di particelle e circa un centinaio di anni dopo il disco si espanse, raggiungendo la distanza ottimale affinché la Luna si formasse. La Luna era inizialmente ricoperta da un'oceano di magma che ha consentito l'evaporazione di tutti gli elementi volatili, tra cui l'acqua. A confermare questa teoria è il fatto che la Luna possiede un piccolo nucleo di ferro ed ha la stessa densità del mantello terrestre. Questa teoria sembra essere stata messa in dubbio da un'altra teoria, quella del doppio impatto.