Le rocce delle missioni Apollo spiegano il dibattito sul campo magnetico lunare

Il dibattito sull'intensità del campo magnetico della Luna è nato perché i campioni delle missioni Apollo hanno mostrato prove contrastanti di campi sia forti che deboli durante la sua storia antica, tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa. I ricercatori hanno discusso se la Luna avesse mantenuto un campo costantemente forte o debole, poiché i dati paleomagnetici di questi campioni indicavano a volte intensità fino a 100 microtesla, ma molto inferiori in altri casi. La risoluzione è giunta riconoscendo che gli allunaggi dell'Apollo sono avvenuti in regioni ricche di titanio che hanno preservato rari e brevi picchi di magnetismo intenso durati solo migliaia di anni, piuttosto che rappresentare il tipico campo debole presente per la maggior parte della storia lunare.

Per oltre cinquant'anni, la comunità scientifica è stata divisa dal "paradosso magnetico lunare", un enigma derivante dalle rocce riportate durante il programma Apollo tra il 1969 e il 1972. Mentre alcuni campioni suggerivano che la Luna primordiale possedesse uno scudo magnetico potente quanto quello della Terra, altri dati indicavano un campo così debole da essere quasi inesistente. Comprendere questa storia magnetica è fondamentale perché fornisce una finestra sull'evoluzione termica e sul tasso di raffreddamento del nucleo lunare. Un nuovo studio dell'Università di Oxford, pubblicato su Nature Geoscience il 26 febbraio 2026, concilia finalmente queste visioni opposte dimostrando che entrambi gli schieramenti del dibattito stavano osservando fasi diverse di una dinamo magnetica "intermittente".

In che modo il contenuto di titanio nelle rocce lunari ha influenzato le registrazioni del campo magnetico?

L'alto contenuto di titanio nelle rocce lunari, in particolare nei basalti dei mari, ha permesso loro di registrare e preservare meglio le prove di brevi e forti picchi del campo magnetico. I campioni con più del sei percento di titanio mostravano costantemente un magnetismo forte, mentre quelli con meno indicavano campi deboli. Questa composizione ricca di titanio, legata a eventi di fusione al confine nucleo-mantello della Luna, ha causato sia la formazione delle rocce sia il temporaneo rafforzamento del campo.

Il team di ricerca, guidato dalla Professoressa Associata Claire Nichols del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Oxford, ha utilizzato moderne tecniche paleomagnetiche per riesaminare la composizione chimica dei basalti dei mari. La loro analisi ha rivelato una correlazione sorprendente: ogni campione lunare che registrava un campo magnetico ad alta intensità era anche arricchito di titanio. Al contrario, le rocce contenenti meno del 6% in peso di titanio erano universalmente associate a deboli firme magnetiche. Questa scoperta suggerisce che la produzione di rocce vulcaniche ad alto contenuto di titanio e la generazione di un potente campo magnetico fossero sintomi dello stesso processo geologico interno.

Misurazioni specifiche all'interno dello studio indicano che queste rocce ad alto contenuto di titanio hanno catturato impulsi di magnetismo che rappresentavano l'eccezione piuttosto che la regola. Secondo la Professoressa Nichols, i campioni Apollo sono influenzati da eventi estremamente rari che sono durati solo poche migliaia di anni. Storicamente, queste brevi finestre di alta attività sono state interpretate erroneamente come rappresentative di un'epoca stabile di 500 milioni di anni della storia lunare. In realtà, lo scudo magnetico della Luna è stato probabilmente debole per la stragrande maggioranza della sua esistenza, aumentando di intensità solo quando si verificavano specifiche condizioni termiche nelle profondità del suo interno.

Meccanica di un nucleo intermittente

Il nucleo della Luna funzionava come una dinamo intermittente in cui la fusione di materiale ricco di titanio al confine nucleo-mantello scatenava brevi esplosioni di attività magnetica. A differenza del campo magnetico costante e duraturo della Terra, la versione lunare era guidata da un raffreddamento episodico e dal rimescolamento del mantello. Questi eventi generavano un campo che era occasionalmente più forte di quello terrestre, ma che tipicamente non durava più di 5.000 anni prima di tornare a uno stato dormiente o debole.

Questa spiegazione meccanica affronta il motivo per cui molti scienziati erano scettici riguardo a un forte campo lunare. Il nucleo della Luna è relativamente piccolo — comprende solo circa un settimo del suo raggio totale — il che, secondo la teoria standard della dinamo, dovrebbe faticare a mantenere un potente scudo magnetico. Tuttavia, i ricercatori dell'Università di Oxford propongono che la subduzione o l'affondamento di minerali ricchi di titanio verso il nucleo abbia fornito l'agitazione termica necessaria per "avviare" temporaneamente la dinamo. Questo meccanismo ha permesso uno scudo intermittente che ha protetto la superficie dalle radiazioni solari in brevi e intensi picchi tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa.

La persistenza del dibattito è stata in gran parte il risultato del bias di campionamento intrinseco alle missioni Apollo. Poiché le regioni dei mari della Luna sono relativamente piatte e sicure per l'allunaggio, gli astronauti hanno naturalmente raccolto una quantità sproporzionata di basalti dei mari. Il coautore, il Professore Associato Jon Wade, osserva che se le missioni fossero atterrate altrove, gli scienziati avrebbero probabilmente concluso che la Luna non ha mai avuto un campo forte. I modelli del team confermano che una serie casuale di campioni provenienti da tutta la superficie lunare mancherebbe quasi certamente delle rare rocce ricche di titanio che hanno registrato questi eventi magnetici unici.

Cosa riveleranno le future missioni Artemis sul campo magnetico della Luna?

Le future missioni Artemis raccoglieranno campioni da diverse regioni lunari oltre i siti Apollo ricchi di titanio, fornendo un set di dati più ampio per confermare la storia magnetica intermittente della Luna. Campionando aree con diverse composizioni geologiche, i ricercatori possono testare l'ipotesi della correlazione con il titanio e costruire una cronologia più accurata della dinamo lunare. Ciò aiuterà a determinare se lo stato "intermittente" sia stato un fenomeno globale o localizzato in specifiche province vulcaniche.

Il programma Artemis offre un'opportunità unica per trovare anomalie magnetiche che conservano ancora antiche firme in aree che gli astronauti dell'Apollo non hanno mai raggiunto. Il Dott. Simon Stephenson, coautore dello studio, sottolinea che il team è ora in grado di prevedere quali tipi di rocce preserveranno specifiche intensità di campo. Puntando a regioni a basso contenuto di titanio, gli esploratori di Artemis possono fornire il "gruppo di controllo" necessario per dimostrare che la storia magnetica della Luna è stata prevalentemente tranquilla, punteggiata solo dai violenti picchi alimentati dal titanio identificati dal team di Oxford.

Mentre gli scienziati guardano verso la creazione di una presenza a lungo termine sulla Luna, la comprensione di queste antiche firme magnetiche è più di una questione di curiosità storica. Lo studio, “An intermittent dynamo linked to high-titanium volcanism on the Moon”, pubblicato su Nature Geoscience, chiude efficacemente un importante capitolo della scienza lunare aprendo nuove porte alla prossima generazione di esploratori. Rivisitando i campioni storici con la tecnologia del XXI secolo, l'Università di Oxford ha dimostrato che i segreti del sistema solare sono spesso nascosti proprio nelle rocce che studiamo da decenni.

• Ricerca primaria: Università di Oxford, Dipartimento di Scienze della Terra
• Pubblicazione: Nature Geoscience, 26 febbraio 2026
• Risultati chiave: Gli eventi magnetici intensi erano rari (circa 5.000 anni) e legati al vulcanismo ricco di titanio.
• Impatto: Risolve il conflitto cinquantennale tra le teorie del campo magnetico lunare forte e debole.