La potente gravità della Terra ha tirato la luna nella sua forma strana molto tempo fa, poco dopo la formazione di entrambi i corpi, suggerisce un nuovo studio.

Le forze di marea esercitate durante i primi giorni del sistema solare possono spiegare la maggior parte della topografia su larga scala della luna, compresa la sua leggera forma a limone, riferisce lo studio, che è stato pubblicato online oggi (30 luglio) sulla rivista Nature.

Le nuove scoperte potrebbero aiutare gli scienziati ad affrontare misteri lunari di lunga data, come il motivo per cui il lato vicino della luna è dominato da depositi vulcanici scuri, mentre il lato lontano non lo è, hanno detto i ricercatori.

“Qual è l’origine di questa asimmetria?” ha detto l’autore principale dello studio Ian Garrick-Bethell, della University of California, Santa Cruz. “Sminuzzare questo problema della forma della luna può darci una visione di questi tipi di problemi geologici fondamentali”, ha detto a Space.com.

Una luna giovane e fusa

Gli scienziati pensano che la luna si sia formata da detriti esplosi nello spazio quando un misterioso corpo di dimensioni planetarie ha sbattuto contro la giovane Terra circa 4,5 miliardi di anni fa. La luna è nata calda, ed è venuta alla luce abbastanza vicino al nostro pianeta natale. (Da allora la luna si sta lentamente allontanando a spirale.)

La luna appena nata era quindi pronta per essere scolpita dalla gravità della Terra, ed è esattamente quello che è successo, dicono i ricercatori.

Infatti, gli scienziati hanno ipotizzato per più di un secolo che le forze di marea hanno contribuito a modellare la luna fusa, causando rigonfiamenti che si sono congelati in posizione quando il satellite naturale della Terra si è raffreddato e solidificato. Ma il nuovo studio fornisce una comprensione molto più dettagliata di come questo probabilmente è accaduto.

Garrick-Bethell e il suo team hanno studiato i dati topografici raccolti dal Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA e le informazioni sul campo di gravità della luna raccolte dalla navicella gemella GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) dell’agenzia. Anche se i ricercatori hanno preso una visione globale della luna, si sono concentrati su aree al di fuori dei più grandi crateri da impatto del corpo, che possono complicare tali analisi.

I dati implicano fortemente gli effetti di marea come un modellatore chiave della luna, i ricercatori hanno detto. Per esempio, le forze di marea hanno tirato sulla crosta lunare, allungandola e riscaldandola in alcuni punti. Questo processo ha assottigliato la crosta ai poli lunari e l’ha ispessita nelle regioni allineate con la Terra, aiutando a scolpire la luna in un limone con due piccoli rigonfiamenti (uno sul lato rivolto verso il nostro pianeta, e uno sul lato direttamente opposto).

Tale riscaldamento di marea potrebbe essersi verificato solo quando la crosta lunare galleggiava su un mare di roccia fusa, in gran parte disaccoppiata dal resto del corpo, ha detto Garrick-Bethell.

“Questo è accaduto molto tempo fa, quando la luna non era completamente solida”, ha detto. “Questo è avvenuto nei primi 100-200 milioni di anni di evoluzione termica lunare.”

Altra cosa che ha contribuito alla forma complessiva della luna sono state le deformazioni di marea più dirette, che Garrick-Bethell ha paragonato allo spremere il limone con le mani, e le forze di rotazione, che causano corpi rotanti come la luna per appiattirsi ai poli e gonfiarsi vicino all’equatore.

Quando la luna si è raffreddata, i cambiamenti operati da tutti questi processi sono stati congelati sul posto.

Interessante, l’asse lungo della luna non punta direttamente verso la Terra come probabilmente faceva molto tempo fa; invece, è spostato di circa 30 gradi. Questo probabilmente è accaduto quando l’attività vulcanica, il cratere da impatto e altri eventi hanno reso l’interno della luna un luogo molto meno omogeneo, hanno detto i ricercatori.

“Si sono formate anomalie di densità interna, e hanno un po’ inclinato la luna”, ha detto Garrick-Bethell. “Ad un certo punto della storia lunare, hai questi eventi che hanno avuto luogo che hanno causato queste anomalie di densità e spostato l’asse della densità lontano dall’asse della forma.”

Comprendere altre lune e pianeti

I nuovi risultati potrebbero avere applicazioni oltre la luna, aiutando potenzialmente i ricercatori a capire meglio qualsiasi corpo celeste fortemente influenzato dalle forze di marea, ha detto Garrick-Bethell.

“Questa idea è stata ispirata da Europa”, ha detto, riferendosi all’enorme luna di Giove. Europa è simile oggi alla luna della Terra molto tempo fa, ha aggiunto, in quanto ospita un guscio solido (di ghiaccio nel caso di Europa, piuttosto che roccia) seduto in cima a uno strato di oceano (che consiste di acqua liquida piuttosto che magma).

Lo studio potrebbe anche produrre intuizioni circa l’evoluzione dei pianeti alieni lontani, ha detto Garrick-Bethell.

“Le maree sono così onnipresenti; sono ovunque nella galassia,” ha detto. “Quindi capire i processi di marea è sempre importante.”

Seguite Mike Wall su Twitter @michaeldwall e su Google+. Seguici su @Spacedotcom, Facebook o Google+. Originariamente pubblicato su Space.com.