Una scala del tempo geologico di un pianeta è un sistema cronologico con il quale, definendo una sequenza temporale ricavata da osservazioni geologiche, si correlano nel tempo gli avvenimenti avvenuti in un pianeta e ne mostra l'evoluzione progressiva. Un team sino-americano ha proposto un aggiornamento della scala del tempo geologico della Luna, ideata grazie ai progressi della ricerca post-Apollo. Questa nuova scala fornisce un quadro integrato per rappresentare l’evoluzione della Luna e ha importanti implicazioni per lo studio geologico di altri pianeti di tipo terrestre.
La scala temporale della Luna fu stabilita mezzo secolo fa ai tempi delle missioni Apollo, ma negli ultimi decenni una vasta gamma di studi ha significativamente ampliato la nostra comprensione dell’evoluzione geologica lunare globale utilizzando dati con copertura spaziale e risoluzione molto migliori rispetto a quelle osservazioni pionieristiche. Inoltre le missioni Apollo hanno riguardato la faccia visibile della Luna, per cui viene considerata poco la sua faccia nascosta, che invece è quella in dove si trovano le zone più antiche e primordiali (Jolliff et al., 2000).
Grazie quindi a questi notevoli miglioramenti sono stati proposti due importanti aggiornamenti della scala temporale degli eventi lunari, anticipata in Ji et al (2022) e spiegata più dettagliatamente in Guo et al (2024):
- il primo consiste in un “rinnovo” della cronologia iniziale della storia lunare
- il secondo il raggruppamento delle varie unità temporali, anche quelle più recenti, in tre eoni
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| la cronostratigrafia lunare attuale con il tipo di avvenimenti principali |
LA CRONOLOGIA DEGLI INIZI DELLA STORIA LUNARE (IL PRE-NECTARIANO). Fino ad oggi quanto avvenuto prima del Nectariano è stato definito pre-Nectariano e vede due fasi distinte ma che non erano state ancora divise formalmente, ben indicate dalla tabella qui sopra:
- una fase iniziale in cui la superficie del nostro satellite è completamente coperta da un oceano di magma (che è avvenuta anche sulla Terra
- una seconda in cui, cristallizzatasi la superficie, si formano una trentina di crateri da impatto particolarmente evidenti (fino a quando c’era l’oceano di magma le tracce degli impatti venivano perse presto).
Il limite fra le due fasi corrisponde all’impatto del corpo che ha provocato la formazione del del grande (anzi, direi enorme perché ha un diametro di 2.500 km!) cratere di Aitken – Polo sud, posto al polo sud lunare. È praticamente invisibile dalla Terra essendo quasi integralmente nella faccia nascosta (se ne vede solo delle alture corrispondenti a parte del suo bordo) ed è probabilmente la più antica struttura da impatto lunare riconosciuta (Hiesinger et al., 2012).
La formazione del cratere Aiken – Polo Sud per diversi Autori, come ad esempio Orgel et al (2018) è avvenuta tra i 4,2 e i 4,3 miliardi di anni. Essendo il più grande cratere lunare da impatto, i suoi ejecta, diffusi in buona parte della superficie lunare, sono indicati come formazione di Das. Ma questo limite non aveva ancora un ruolo preciso e definito chiaramente nella cronostratigrafia lunare.
Secondo Guo et al (2024) invece la formazione di Das evidenzia un fatto epocale e cioè dopo la solidificazione della superficie dell’oceano di magma iniziale si tratta, al momento, dello strato più antico prodotto da processi non dovuti all’attività tettonica e magmatica della Luna stessa. Pertanto lo usano come marker stratigrafico per dividere il Pre-Nectriano in due periodi differenti, il Magma-oceaniano e il successivo Aitkeniano (dal nome, appunto del cratere Aitken – Polo Sud) (NB: chiaramente la deposizione della Formazione di Das costituisce un limite massimo dell'età in cui ha cessato di esistere l'oceano di magma).
IL NUOVO RAGGRUPPAMENTO DI TUTTE LE ETÀ DELLA CRONOSTRATIGRAFIA LUNARE. Dopo questa essenziale ridefinizione cronologica delle fasi iniziali della storia lunare, Guo et al (2024) hanno diviso la storia della Luna in tre eoni (sulla Luna Ere ed Eoni possono essere considerati sinonimi), ciascuno dei quali rappresenta fasi distinte dell’evoluzione lunare in base al livello di interazione fra processi endogeni ed esogeni.
Questo nuovo schema mira a fornire una comprensione più integrata dell’evoluzione geologica della Luna, soprattutto alla luce dei progressi successivi al periodo delle missioni Apollo.
L'Eone Eolunare, datato da 4,52 a 4,31 miliardi di anni fa, segna il periodo della formazione dell'oceano di magma della Luna, della sua differenziazione e della solidificazione della crosta primaria. Questo eone, prevalentemente modellato da forze endogene, comprende il solo Magma-oceaniano e finisce con la deposizione della formazione di Das.
Il successivo Eone Paleolunare, che si estende da 4,31 a 3,16 miliardi di anni fa, ha visto un equilibrio tra processi endogeni, come le attività vulcaniche, e quelli esogeni, come eventi di impatto significativo. Rappresenta una fase in cui le forze interne ed esterne modellano in modo significativo la superficie lunare e comprende il nuovo periodo Aikteniano, il Nectariano e l’Imbriano.
Da notare che il Pre-Nectariano oltre che essere stato diviso in due periodi diversi, ricade in questa classificazione addirittura in due eoni diversi, l’Eolunare e il Paleolunare.
Il più recente, l'Eone Neolunare, che iniza 3,16 miliardi di anni fa e si estende fino ad oggi, è caratterizzato dalla predominanza di processi esogeni, con una sempre più marcata riduzione delle attività vulcaniche, mentre gli eventi di impatto hanno giocato il ruolo più significativo nell’alterare il paesaggio lunare.
L’introduzione di questo nuovo schema di scala temporale lunare, comprendente tre Eoni e sei Periodi, fornisce un quadro sistematico per descrivere la storia evolutiva della Luna e sottolinea l’importanza di comprendere sia i processi interni che quelli esterni nel modellare la geologia lunare. Questo approccio non solo migliora la nostra comprensione del passato della Luna, ma offre anche un modello per studiare l'evoluzione geologica di altri pianeti terrestri.
Ji et al (2022) hanno utilizzato questo schema nella mappa geologica globale lunare in scala 1:2,5.000.000, dimostrando la sua applicazione pratica negli studi lunari.
BIBILIOGRAFIA
Guo et al (2024). A lunar time scale from the perspective of the Moon’s dynamic evolution Sci China Earth Vol.67 No.1 249
Hiesinger et al (2012). New crater size-frequency distribution mea- surements of the South Pole-Aitken basin. In: 43rd Lunar and Planetary Science Conference. 43: 2863
Ji et al (2022) The 1:2,500,000-scale geologic map of the global Moon. Science Bulletin 67 (2022) 1544–1548
Jolliff et al (2000). Major lunar crustal terranes: Surface expressions and crust-mantle origins. J Geophys Res, 105: 4197–4216
Orgel et al (2018). Ancient bombardment of the inner solar system: Reinvestigation of the “fingerprints” of different impactor populations on the lunar surface. J Geophys Res-Planets, 123: 748–762
Wilhelms et al (1987). The Geologic History of the Moon. Washington DC: U.S. Government Printing Office
Orgel et al (2018). Ancient bombardment of the inner solar system: Reinvestigation of the “fingerprints” of different impactor populations on the lunar surface. J Geophys Res-Planets, 123: 748–762
Wilhelms et al (1987). The Geologic History of the Moon. Washington DC: U.S. Government Printing Office
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