Ricerche recenti confermano che Theia, il protopianeta che si ritiene sia entrato in collisione con la Terra primordiale per formare la Luna, ha avuto origine nel Sistema Solare interno, più vicino al Sole rispetto al nostro pianeta. Questa scoperta, pubblicata su Science questa settimana, risolve un dibattito di lunga data sulle origini di Theia, utilizzando una precisione senza precedenti nella misurazione degli isotopi di ferro in campioni lunari, rocce terrestri e meteoriti.
Il mistero dell’origine di Theia
Per decenni, gli scienziati hanno discusso sulla provenienza di Theia. La teoria prevalente postula un impatto massiccio tra la Terra primordiale e Theia, con i detriti che si uniscono per formare la Luna. Tuttavia, determinare l’esatto luogo di nascita di Theia rimaneva sfuggente. Il nuovo studio risolve questo problema analizzando i rapporti isotopici di ferro, cromo, molibdeno e zirconio nelle rocce della Terra e della Luna.
Le impronte digitali isotopiche rivelano le origini del sistema solare interno
La chiave sta nella distribuzione non uniforme degli isotopi nel Sistema Solare primordiale. Gli elementi più vicini al Sole avevano rapporti isotopici diversi rispetto a quelli più lontani. Analizzando meticolosamente questi rapporti in campioni terrestri e lunari, comprese le rocce riportate dalle missioni Apollo, i ricercatori hanno ricostruito scenari plausibili per la formazione di Theia.
“La composizione di un corpo è come una documentazione storica della sua provenienza”, spiega il dottor Thorsten Kleine del Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. “I rapporti isotopici agiscono come impronte digitali, rivelando gli elementi costitutivi di un pianeta”.
La formazione del nucleo e la composizione del mantello forniscono indizi
Lo studio sfrutta anche la comprensione della struttura interna della Terra primordiale. Quando si formò il nucleo di ferro della Terra, alcuni elementi come il ferro e il molibdeno sprofondarono al suo interno, mentre altri rimasero nel mantello. Ciò significa che qualsiasi ferro trovato oggi nel mantello terrestre deve essere arrivato dopo la formazione del nucleo, probabilmente fornito da Theia. Gli elementi che non affondarono, come lo zirconio, preservano l’intera storia della formazione della Terra.
Implicazioni per i modelli di formazione planetaria
Il gruppo di ricerca ha eseguito simulazioni di reverse engineering, testando varie composizioni e dimensioni di Theia rispetto ai dati isotopici osservati. Lo scenario più plausibile: sia la Terra che Theia si sono formate nel Sistema Solare interno, probabilmente come vicine. Mentre alcune classi di meteoriti possono spiegare la composizione della Terra, i mattoni di Theia sembrano includere materiali precedentemente sconosciuti originari più vicini al Sole.
“I calcoli suggeriscono che Theia abbia avuto origine più vicino al Sole che al nostro pianeta”, afferma il dottor Timo Hopp, autore principale dello studio. “Ciò implica che la Terra e Theia fossero probabilmente vicine agli inizi del Sistema Solare.”
Questa scoperta mette in discussione i modelli esistenti di formazione planetaria, suggerendo che la composizione unica di Theia potrebbe richiedere una rivalutazione della distribuzione dei materiali nel Sistema Solare interno. L’esatta natura di questo “materiale sconosciuto” rimane una questione chiave per la ricerca futura.
I risultati confermano che la Terra e Theia si formarono probabilmente nella stessa regione del Sistema Solare, offrendo un quadro più chiaro del periodo caotico in cui i pianeti si scontrarono e si coalizzarono per formare i corpi celesti che conosciamo oggi.
