I campioni lunari riportati dalla sonda cinese sulla Terra mettono in discussione le ipotesi la nascita del satellite

Gli scienziati cinesi hanno scoperto il grafene – una forma di carbonio puro – nei campioni di suolo lunare raccolti quattro anni fa dalla missione Chang’e-5, una scoperta che potrebbe mettere in discussione una teoria prevalente sull’origine della Luna.

Secondo i ricercatori guidati dall‘Università di Jilin, la presenza di carbonio mette in discussione un’ipotesi alla base della visione comunemente diffusa, secondo la quale la luna si sarebbe formata in seguito a una collisione tra la Terra e un altro piccolo pianeta che avrebbe spezzato la Terra, cumulando materiali nell’orbita che poi, aggregandosi, avrebbe generato la Luna. Materiali leggeri e poveri di carbonio

“La teoria prevalente dell’impatto gigante è stata fortemente sostenuta dalla nozione di [una] luna impoverita di carbonio, derivata dalle prime analisi dei campioni Apollo”, hanno detto, in un manoscritto non modificato pubblicato online dalla National Science Review.

I ricercatori hanno detto che un recente studio giapponese aveva anche messo in discussione la teoria dell’impatto gigante, mostrando che la luna aveva flussi di emissione di ioni di carbonio in tutta la sua superficie, “suggerendo la presenza di carbonio indigeno“.

Per capire le origini di questo carbonio, il team di ricerca cinese ha detto che uno studio di campioni lunari giovani – di appena 2 miliardi di anni – potrebbe aiutarli a “svelare la struttura cristallina del carbonio indigeno” presente sulla luna.

Dopo aver analizzato il grafene trovato nel campione, i ricercatori hanno concluso che la luna potrebbe effettivamente avere un processo di cattura del carbonio sulla sua superficie che potrebbe spiegare la sua presenza.

Il team, che comprendeva scienziati dello Shenyang National Laboratory for Materials Science e del China Deep Space Exploration Lab, ha detto che le scoperte “possono reinventare la comprensione dei componenti chimici… e la storia della luna”.

Il grafene è un allotropo del carbonio che consiste in un singolo strato di atomi disposti su una nanostruttura a reticolo esagonale per formare il materiale più sottile e più forte al mondo.

La struttura del grafene suggerisce che si è formato come risultato di “processi ad alta temperatura derivanti da eruzioni vulcaniche” che potrebbero aver permesso al suolo lunare contenente ferro di interagire con le molecole di gas contenenti carbonio nei venti solari, portando alla catalisi minerale. Quindi la nascita del grafene sarebbe legata a fenomeni vulcanici lunari.

Nel 2010, i ricercatori della Nasa hanno trovato la grafite – un minerale composto da strati impilati di grafene – nei campioni lunari raccolti quasi 40 anni prima dalla missione Apollo 17. Dopo aver escluso gli effetti dei venti solari, hanno attribuito la scoperta all’impatto dei meteoriti sulla Luna.

Gli scienziati cinesi hanno riconosciuto che l’impatto dei meteoriti potrebbe anche portare alla formazione di carbonio grafitico, come proposto dai ricercatori della Nasa.

“Ulteriori indagini approfondite sulle proprietà del grafene naturale fornirebbero maggiori informazioni sull’evoluzione geologica della luna”, ha scritto il team cinese.

Secondo gli scienziati cinesi, il loro studio – che ha utilizzato diverse tecniche di caratterizzazione – è il “primo… a verificare la presenza di grafene naturale in campioni di suolo lunare, esaminandone la microstruttura e la composizione”.

Il grafene “svolge un ruolo sempre più importante in vaste aree, tra cui la scienza planetaria e spaziale”, hanno scritto.
E poiché il grafene può essere preparato artificialmente con diverse tecniche che producono proprietà distinte, lo studio della struttura del grafene naturale può fornire informazioni sul processo che ha portato alla sua formazione, hanno detto i ricercatori.

Il campione, recuperato nel 2020 dalla missione Chang’e-5, ha un’età relativamente giovane di 2 miliardi di anni e proviene da una regione vulcanica sul lato vicino della Luna che “non è stata pesantemente influenzata dall’interferenza umana”, si legge nel documento.

Secondo i ricercatori, il grafene è stato trovato sotto forma di singoli fiocchi, oltre che come parte di un “guscio di carbonio” che racchiude elementi come sodio, magnesio, alluminio, silicio, calcio, stagno e ferro.  Ora non resta che attendere i risultati dei campioni proveninenti dal Chang’e-6 , arrivati ieir, che provengono da una profondità maggiore e che potrebbero chiarire maggiormente l’origine del grafene e della grafite lunari.