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Acqua sulla Luna, c'è la conferma

Tre studi pubblicati su Science ne indicano tracce, e non solo ai poli. Una svolta nello studio del nostro satellite

E' pochissima, a malapena osservabile, ma l’acqua sulla Luna c’è. Per la prima volta gli scienziati sono convinti di averne davvero le prove, e le pubblicano sul numero di questa settimana della rivista Science. Tre ricerche indipendenti, basate sui dati provenienti dalle missioni spaziali Chandrayyan 1, Deep Impact e Cassini hanno consentito a studiosi statunitensi di confermare la presenza, in diversi punti della superficie lunare, di composti volatili basati sul legame tra idrogeno e ossigeno che è caratteristico della molecola d’acqua. In realtà, i dati non consentono di determinare con certezza in quale misura si tratti di acqua (la cui molecola è formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno) e in quale di ossidrile (un composto formato da un atomo di idrogeno e uno di ossigeno). Ma questo basta comunque a cambiare profondamente le nostre teorie sulla Luna, a lungo considerato un corpo celeste completamente secco e inospitale, con importanti implicazioni per eventuali colonie umane sul nostro satellite naturale.

 

I tre gruppi hanno utilizzato i dati spettrometrici raccolti dalle tre missioni Chandrayyan 1 (una missione dell’agenzia spaziale indiana lanciata nel 2008) Deep Impact (della NASA, lanciata nel 2005 verso la cometa Tempel 1) e Cassini (missione NASA-ESA-ASI per lo studio di Saturno e dei suoi satelliti). Solo la prima è una missione effettivamente dedicata alla Luna. Le altre due hanno compiuto dei flyby su di essa (quello di Cassini risale al 1999) per sfruttarne l’effetto gravitazionale lungo il loro viaggio. Tutte e tre sono dotate di spettrometri, strumenti in grado di scomporre la radiazione riflessa dalla superficie lunare, e in questo modo individuare le “firme” caratteristiche di ogni molecola (dato che ogni struttura chimica assorbe la luce in modo caratteristico).

 

La coerenza tra i risultati dei tre studi è totale. A scanso di equivoci, sulla Luna non ci sono certo laghi o fiumi e nemmeno pozze, e questo si sapeva. Ma la sua superficie presenta tracce significative di ossidrile, acqua o entrambi, intrappolata nei minerali. Ancora più sorprendente è dove questi composti siano stati rilevati. Non nei freddi crateri delle regioni polari, dove i ricercatori hanno sempre ritenuto più probabile la presenza di ghiaccio d’acqua (e dove, non a caso, andrà a impattare nelle prossime settimane la sonda della NASA L-CROSS). Al contrario, anche se la sua concentrazione  aumenta avvicinandosi ai Poli, l’acqua sembra essere presente anche a latitudini molto più basse, raggiunte dalla luce solare. I dati pubblicati su Science, spiega Enrico Flamini, responsabile dell’Unità di osservazione dell’Universo dell’Agenzia Spaziale Italiana, ''indicano che c'e' una quantità di acqua relativamente alta diffusa su tutta la superficie e intrappolata in minerali idrati''. Il dato interessante, secondo Flamini, è che si tratta ''di una quantità più alta di quella che si potrebbe ipotizzare se l'acqua fosse stata portata sulla Luna dall'impatto di comete. Potrebbe insomma, essere acqua già presente nel momento in cui si e' formata la Luna''.

 

Questa scoperta è destinata a cambiare profondamente il modo in cui guardiamo al nostro satellite naturale. La teoria predominante ha finora descritto la Luna come un pezzo di Terra, staccatosi circa 4 miliardi di anni fa (quando il nostro pianeta era ancora in formazione) a causa dell’impatto di un corpo delle dimensioni di Marte. In questo caso, all’epoca della sua nascita la Luna non avrebbe potuto avere acqua sulla sua superficie, ancora costituita da magma ad altissime temperature. Per questo la ricerca di ghiaccio si è sempre concentrata sui freddi crateri vicini alle regioni polari, dove potrebbe essersi conservato dopo l’impatto di una cometa. Queste conclusioni erano in parte basate sull’analisi dei campioni di rocce lunari riportati dalle  missioni Apollo tra la fine degli anni Sessanta e gli anni Settanta. Campioni per lo più secchi, se non per minime parti di acqua che erano state spiegate come contaminazioni avvenuta sulla Terra. Alla luce degli studi appena pubblicati, quella valutazione era forse errata. Le scoperte annunciate oggi parlano di acqua distribuita sulla superficie del pianeta, per quanto in piccole quantità, e questo non si può spiegare con le comete. Come spiega Flamini, acquista di nuovao forza la teoria che la Luna possa essersi formata per accrescimento, come la Terra ma in modo indipendente da essa.


Altre teorie per spiegare la presenza di acqua sulla superficie lunare comprendono l’impatto di meteoriti, che potrebbero aver portato alla superficie dell’acqua intrappolata in profondità. Oppure potrebbe essere il vento solare ad aver portato sulla Luna idrogeno che poi si sarebbe legato con l’ossigeno sul suolo lunare. Un po’ di chiarezza potrebbe farla la sonda della NASA LCROSS, che andrà ad atterrare dalle parti del Polo Sud lunare il 9 ottobre prossimo. La nuvola di polvere che alzerà al momento dell’impatto sarà analizzata (per mezzo di satelliti e di osservatori a Terra) in cerca di ulteriori conferme della presenza di acqua (ghiaccio per la precisione, viste le temperature da quelle parti) sotto la superficie lunare.

 

Al di là del problema dell’origine della Luna, la scoperta potrebbe avere importanti conseguenze per la pianificazione di future missioni. Da tempo, molti ricercatori suggeriscono che una presenza d’acqua sulla Luna potrebbe facilitare la costruzione di insediamenti umani sulla Luna. Non tanto o non solo perché l’acqua trovata lì potrebbe servire alle esigenze quotidiane degli astronauti (si pensi all’idratazione dei cibi liofilizzati), evitando di trasportare a bordo della missione grandi quantitativi d’acqua da terra. Ma soprattutto perché idrogeno e ossigeno potrebbero fornire il combustibile necessario a ripartire dalla Luna verso la Terra, o verso ulteriori destinazioni.

La missione Cassini

Uno dei tre studi pubblicati su Science è basato sulle osservazioni della missione Cassini/Huygens, missione congiunta NASA/ESA/ASI. La missione ha visto una duplice partecipazione italiana, grazie all’accordo NASA/ASI per la partecipazione italiana alla sonda interplanetaria Cassini e alla partecipazione al lander della luna Titano, Huygens in qualità di Paese membro dell’ESA.

La missione è stata lanciata nell’ottobre 1997, ed è entrata in orbita di Saturno il 1° Luglio 2004, per una missione di durata nominale fino al 30 Giugno 2008. Dato lo stato di salute della Cassini e l’importanza dei dati che sta producendo, la durata della missione è stata estesa fino al 30 giugno 2010  “Cassini Equinox Mission”

  • Alla sonda Cassini, l’Italia ha partecipato con alcuni importanti elementi. In particolare:
    L’antenna ad alto guadagno, elemento chiave per il funzionamento di tutti gli strumenti e di tutte le telecomunicazioni da e per la sonda (strumento costruito da Thales Alenia Space)
  • La sezione in banda Ka di un esperimento di radioscienza proposto dall’Università di Pavia (strumento costruito da Thales Alenia Space)
  • Un radar multimodo per l’osservazione della luna Titano, circondata da una densa atmosfera che ne impedisce osservazioni nelle bande ottiche (strumento costruito da Thales Alenia Space)
  • Il canale visibile (VIMS-V) dello spettrometro VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer). Si tratta di uno strumento multispettrale operante nella bande dal Vicino Infra Rosso al Vicino Ultra Violetto per consentire, per la prima volta nella storia un’analisi multi spettrale al fine di caratterizzare la composizione chimica della superficie di Titano, della sua atmosfera e degli anelli di Saturno. Il VIMS è stato realizzato in collaborazione da USA ed Italia (VIMS-V), realizzato dall’allora Galileo Avionica, e con il contributo della Francia.

I risultati pubblicati su Science sono dovuti all’altro canale di VIMS, quello infrarosso, a responsabilità statunitense.