In che modo l'ipotesi del grande impatto spiega la mancanza di ferro della luna?

Da quando le persone hanno osservato il cielo notturno, hanno cercato di spiegare da dove provenisse il cielo. L'epoca in cui la spiegazione doveva essere trovata nelle storie di dei e dee è nel passato, e ora le risposte si cercano attraverso la teoria e la misurazione. Una teoria su come si è formata la luna è che un planetesimo delle dimensioni di Marte abbia colpito la Terra e si sia staccato un pezzo di materiale che in seguito è diventato la luna. La mancanza di ferro nella luna è un elemento di prova che supporta l'ipotesi di grande impatto.

Il sistema solare si è formato circa 5 miliardi di anni fa, il che significa che non c'è modo di osservarlo accadere. Invece, gli scienziati formano idee diverse - ipotesi - su come potrebbe essere successo, quindi effettuano misurazioni che supporteranno o confuteranno l'ipotesi. Sebbene molti dettagli siano ancora in discussione, lo schema generale del processo è ben compreso. Una grande nuvola di atomi, per lo più atomi di idrogeno, è collassata mentre si attiravano l'un l'altro con la forza di gravità. Quando abbastanza atomi di idrogeno si sono premuti insieme al centro, il sole ha iniziato a creare energia di fusione. L'energia del sole spingeva gli atomi rimanenti lontano dal centro mentre la gravità li spingeva verso il centro. L'equilibrio delle forze significava che gli atomi più pesanti tendevano a rimanere più vicini al centro mentre gli atomi più leggeri venivano spinti più lontano.

Nello stesso momento in cui il sole spingeva e tirava gli atomi, anche gli atomi si attiravano l'un l'altro. Gli atomi vicini si sono raggruppati insieme in piccoli pezzi, che si sono raggruppati in gruppi più grandi e così via fino a diventare più o meno i pianeti che conosci oggi. I pianeti più vicini al sole sono stati formati dagli atomi più pesanti nelle vicinanze, mentre i pianeti lontani sono stati formati principalmente da atomi più leggeri. All'interno di ogni pianeta, la gravità era ancora al lavoro, portando il materiale più denso al centro, lasciando il materiale più leggero all'esterno. Sulla Terra, ciò significava che gli elementi più pesanti, come l'uranio e il ferro, scendevano al nucleo, mentre le molecole più leggere finivano più lontane dal centro.

All'inizio degli anni '70 gli scienziati hanno proposto l'ipotesi del grande impatto o dell'impatto gigante. L'ipotesi afferma che un corpo planetario delle dimensioni di Marte abbia colpito di striscio la Terra. La collisione ha fatto cadere pezzi sciolti della superficie terrestre e quei pezzi alla fine si sono attratti l'un l'altro nella luna. La collisione ha inclinato la Terra, quindi la Terra ruota di un angolo di 23,5 gradi rispetto alla sua orbita, portando a variazioni stagionali sulla Terra.

Quando il planetesimo ha colpito la Terra, gli elementi pesanti, come il ferro, si erano già stabiliti più in profondità nel pianeta. Quindi la collisione ha rotto dei pezzi dalla Terra, ma questi erano pezzi della crosta terrestre, pieni di elementi e molecole più leggeri. Il nucleo di ferro del planetesimo si è unito al nucleo della Terra, quindi solo i minerali e gli elementi più leggeri sono volati via. Ciò spiega non solo la mancanza di ferro nella luna, ma anche perché la luna è meno densa della Terra. Questa prova, insieme alla rotazione della Terra e poche altre osservazioni, ha portato la maggior parte degli scienziati per sostenere l'idea che la luna sia il risultato di una collisione tra la Terra e un altro planetario corpo.