Gli atterraggi lunari dell’Apollo hanno prodotto un’abbondanza di nuovi dati scientifici sulla Luna. I vari esperimenti collocati sulla superficie fornirono informazioni sulle caratteristiche sismiche, gravitazionali e altre caratteristiche lunari. Ma forse il risultato più drammatico delle missioni è stato il ritorno di un totale di più di 800 libbre di roccia lunare e di suolo da analizzare sulla Terra. Questi campioni della Luna hanno offerto un apprezzamento più profondo dell’evoluzione del nostro vicino planetario più vicino.
Basalto: La roccia del mare
Fonte del basalto lunare
Si ritiene che i basalti della superficie lunare abbiano origine in aree parzialmente fuse a 100-400 chilometri (60-250 miglia) sotto i grandi bacini di impatto dei meteoriti. Il materiale basaltico è salito nei bacini attraverso le crepe create dagli impatti. I flussi di basalto coprivano aree fino a 1200 chilometri (750 miglia) di distanza da dove erano sorti.
Distribuzione del basalto
Il basalto (mostrato in rosa) non è distribuito uniformemente sulla Luna. Quasi il 26% del lato vicino della Luna è basalto e solo il 2% del lato lontano è basalto. La maggior parte del basalto in entrambi gli emisferi si trova nelle aree di più bassa elevazione, in particolare nei bacini di impatto molto grandi.
Flussi di basalto
Flussi di basalto distinti si sovrappongono l’uno all’altro vicino ad una cresta rugosa nel Mare Imbrium. Queste colate di lava sono spesse circa 35 metri (115 piedi) vicino ai loro margini. La direzione del flusso andava dalla parte inferiore sinistra verso l’angolo superiore destro di questa foto.
Basalto dell’Apollo 15
Le regioni scure, piatte e spesso circolari chiamate maria lunare (forma singolare: mare) sono composte dalla roccia basalto. Questo campione di basalto è stato raccolto vicino al bordo di Hadley Rille. La cristallinità a grana fine e i grandi fori indicano che questa roccia si è cristallizzata vicino alla cima di un flusso di lava fusa. Il colore grigio di questa roccia è dovuto alla presenza di minerali di colore scuro.
Anortosite: Highland Rock
The Lunar Highlands
Le regioni del lato vicino e lontano della Luna non coperte da basalto di mare sono chiamate highlands. Gli altipiani sono costituiti dall’antica roccia della superficie lunare, l’anortosite, e dai materiali gettati fuori durante la creazione dei bacini di impatto. I bacini relativamente giovani sono mostrati in colori chiari; i bacini più antichi sono in colori scuri.
Origine dell’anortosite
Si ritiene che l’antica crosta della Luna sia stata composta dalla roccia anortosite, una roccia bianca ricca di calcio. Questa antica crosta è stata frantumata e ridistribuita da innumerevoli impatti meteorici. Una spiegazione della presenza di anortosite nella crosta lunare si basa sull’ipotesi che la Luna fosse un tempo fusa. Il plagioclasio, un minerale relativamente leggero, si è cristallizzato quando la Luna si è raffreddata e solidificata. Questo minerale ha galleggiato verso la superficie e ha formato l’anortosite. I minerali più pesanti affondarono e produssero l’interno più denso della Luna.
Apollo 16 Anortosite
L’anortosite è un importante tipo di roccia degli altipiani lunari e probabilmente formava la crosta lunare primitiva. Questo campione è stato determinato a 4,19 miliardi di anni con il metodo di datazione Argon. Questa data corrisponde alla formazione di un grande bacino di impatto lunare da cui la roccia è stata gettata. Altri studi indicano che la roccia rimase esposta sulla superficie lunare per 8,6 milioni di anni dopo essere stata spostata nuovamente dalla formazione del cratere Spook.
Breccia: Shocked Rock
Le brecce lunari sono rocce prodotte dalla frantumazione, fusione e miscelazione dei materiali della superficie lunare da impatti meteorici grandi e piccoli. La prova di questo processo può essere vista negli innumerevoli crateri di varie dimensioni che coprono la Luna.
Bacino del Crisium
Il bacino del Crisium, circa 700 chilometri di diametro, è una delle tante grandi depressioni lunari circolari. Questi bacini o crateri si sono formati dalle collisioni di meteoroidi molto grandi con la Luna. Dopo gli impatti, i basalti dall’interno della Luna sono risaliti e hanno parzialmente riempito i bacini. Il materiale scagliato dagli impatti che hanno prodotto i bacini è sparso ampiamente sulla Luna.
Cratere Lambert
Questo cratere nel Mare Imbrium, 32 chilometri (20 miglia) di diametro, è circondato da una coltre di materiale espulso dall’impatto che ha prodotto il cratere. Vicino al bordo del cratere il materiale espulso è spesso e collinoso. Più lontano, il materiale è più sottile e ha un andamento radiale.
Crateri secondari
Le rocce espulse durante la formazione di grandi crateri da impatto spesso producono piccoli crateri secondari quando cadono sulla superficie lunare. I crateri secondari di 1-3 metri (3-10 piedi) in primo piano di questa fotografia hanno numerose rocce sui loro bordi. Queste rocce sono state scavate da sotto la superficie dagli impatti.
Zap Pit
Piccoli crateri da impatto, chiamati “zap pit” sono prodotti da piccole particelle ad alta velocità e sono comuni sulle pareti esposte delle rocce lunari. Questo zap pit ha un diametro di 50 micron (2/1000 di pollice) e ha un bordo rialzato di materiale vetroso causato dall’impatto.
Breccia nella breccia
Alcuni frammenti di roccia trovati nelle brecce sono pezzi di brecce più antiche. Impatti ripetuti hanno frantumato la roccia più antica e l’hanno rifusa con brecce di formazione più recente. Ben quattro generazioni di breccia sono state trovate in una singola roccia lunare.
Granulazione
Una caratteristica comune a molte rocce cristalline lunari è la macinazione e la frantumazione, o granulazione, dei loro minerali causata da ripetuti bombardamenti meteorici. Questo rende le texture originali difficili da riconoscere.
Fusione d’urto
Un materiale vetroso prodotto dallo shock di un impatto meteorico ricopre questo frammento di roccia da un campione di breccia dell’Apollo 11. Poiché il vetro non è uniforme nella composizione, indica fortemente che il vetro si è formato per urto.
Questa particella ellissoidale di vetro lunare contiene numerose piccole sfere di nickel-ferro. Queste sfere metalliche sono di origine meteorica e indicano che la particella vetrosa è stata prodotta dalla fusione d’urto durante un impatto meteorico.
Breccia di Apollo 17
Le brecce lunari sono rocce frammentarie che sono i prodotti di impatti di meteoroidi. Questo campione è un tipo chiamato suolo maturo litificato. Il campione consiste in frammenti di vetro, minerali e roccia cementati insieme in una matrice vetrosa. I materiali che compongono questo campione sono stati determinati per essere 4,53 miliardi di anni con il metodo di datazione Rubidio-Stronzio.
Suolo: Lo strato superficiale
La sonda Surveyor è atterrata sulla Luna prima di qualsiasi uomo. Rimbalzò all’atterraggio, lasciando l’impronta. Le immagini televisive dell’impronta furono trasmesse sulla Terra, mostrandoci che gli uomini sarebbero stati in grado di muoversi senza affondare nel suolo.
L’astronauta dell’Apollo 11 Neil A. Armstrong ha lasciato questa impronta di stivale nel suolo lunare alla Tranquillity Base, il 20 luglio 1969. L’impronta, profonda circa 2,5 centimetri (1 pollice), dimostra la finezza e la coesione del suolo lunare.
Il veicolo mobile lunare, guidato da astronauti sulla luna, ha lasciato queste tracce. Gli studi sulle prestazioni delle ruote e le tracce che hanno lasciato hanno migliorato la comprensione delle proprietà meccaniche del suolo lunare.
Suolo arancione
Gli astronauti dell’Apollo 17 scoprirono una zona di suolo arancione sul bordo del cratere Shorty, nella Valle di Taurus-Littrow. Fu scavata una trincea per ottenere campioni di questo materiale. Uno studio successivo del suolo arancione indica che si è formato durante eruzioni vulcaniche di 3,7 miliardi di anni fa.
Particelle di suolo
Il suolo lunare contiene frammenti dei principali tipi di roccia lunare: basalto (A), anortosite (B), e breccia (C). Inoltre, particelle rotonde di vetro (D) sono comuni. I frammenti che compongono il suolo lunare sono i prodotti dell’incessante bombardamento della Luna da parte dei meteoroidi che frantumano e macinano le rocce in suolo e saldano il suolo in nuove rocce.
Tessitura del suolo
La struttura del suolo lunare indisturbato può essere vista in questa fotografia ravvicinata, che mostra il suolo ingrandito di circa 35 volte. Questo suolo è composto da aggregati, ciuffi di piccole particelle di 0,1-0,6 millimetri (4/1000-24/1000 pollici) di diametro.
Classe verde
La maggior parte dei materiali vetrosi lunari sono stati creati dall’impatto di meteoroidi. Tuttavia, le particelle di vetro verde qui mostrate hanno probabilmente avuto un’origine diversa. L’uniformità delle loro dimensioni e composizione suggerisce che si sono formate in eruzioni di fontane di lava.
Vetro arancione
Le sfere di vetro arancione, come le sfere di vetro verde, hanno avuto origine in fontane di lava. Il vetro delle sfere qui mostrate ha cominciato a cristallizzarsi in cristalli scuri e aghiformi.
Suolo di Apollo 17
Il suolo lunare consiste di particelle di molte dimensioni. Qui le singole particelle inferiori a 1 millimetro (4/100 di pollice) sono state prelevate dal suolo bulk e segregate per tipo.
