Nuove e più sofisticate analisi di un campione di roccia raccolto nel 1972 sulla Luna dalla missione Apollo 17 hanno rivelato nuove informazioni sulla storia evolutiva del nostro satellite. I modelli di diffusione conservati nei grani minerali erano coerenti con una storia di raffreddamento rapido di non più di 20 milioni di anni a temperature elevate. La scoperta sfida le stime precedenti di una durata di raffreddamento di 100 milioni di anni e supporta il rapido raffreddamento iniziale dei magmi all'interno della crosta lunare.
William Nelson, autore principale dello studio e studente laureato in Scienze della Terra presso la UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), e co-autori hanno utilizzato una microsonda elettronica specializzata nell'eseguire analisi ad alta risoluzione della troctolite 76535.
"Rapporti precedenti suggerivano che i minerali nel campione dell'Apollo 17 fossero chimicamente omogenei", ha spiegato Nelson ma "sorprendentemente, abbiamo trovato variazioni chimiche all'interno di cristalli di olivina e plagioclasio. Queste eterogeneità ci consentono di limitare le prime notizie di raffreddamento ad alta temperatura di questi minerali utilizzando modelli numerici".
I ricercatori SOEST hanno utilizzato le strutture UH High-Performance Computing, Mana, per considerare gli effetti di una varietà di percorsi di raffreddamento simulati al computer, ben oltre 5 milioni di modelli di diffusione chimica. "Le simulazioni hanno rivelato che queste eterogeneità potevano sopravvivere solo per un periodo di tempo relativamente breve a temperature elevate", ha detto Nelson.
Per conciliare i tassi di raffreddamento ad alta temperatura con la visione generalmente accettata del modo in cui queste rocce si sono formate, il team di ricercatori ha proposto che forse questo tipo di roccia si è formato da un processo chiamato infiltrazione reattiva in cui una fusione interagisce con la roccia, cambiando la sua composizione chimica e fisica.
Lo studio dimostra anche quanto sia importante riesaminare i campioni precedentemente analizzati utilizzando tecniche moderne e quanto velocemente i nuovi dati possono rimodellare la nostra comprensione dell'evoluzione planetaria. Per comprendere meglio l'eterogeneità chimica osservata, il team sta attualmente studiando quanto velocemente il fosforo può diffondersi nei cristalli di olivina. Inoltre, stanno cercando eterogeneità simili in altri campioni Apollo.