APOLLO 15 Il campione lunare 15015,78

Il 30 Luglio 1971, Apollo 15 di scendeva sulla superficie lunare con il Modulo Lunare Falcon vicino alla "Rima Hadley" situata negli Appennini lunari. Gli astronauti David Scott e James Irwin riportarono sulla Terra 76,8 Kg. di rocce lunari che furono catalogate in 267 pezzi. Il primo catalogo completo di analisi chimiche e fisiche, fu pubblicato dalla NASA 5 anni dopo essere stato ulteriormente analizzato sia negli USA che in Europa.

Il campione di roccia lunare concessomi dalla NASA per la mostra Esplorando (Varese 2012) è stato raccolto dall’astronauta David Scott nei pressi del modulo lunare. Questo frammento di roccia lunare pesa 93.131gr. ed è catalogato come 15015,78.

Il frammento proviene da una roccia originale del peso di 4.770 grammi , la seconda roccia più pesante riportata dalla missione Apollo 15, catalogata come 15015. Il campione è una breccia degli altopiani lunari e la 15015 è stata datata 3,900,000,000 anni. La roccia 15015 è stata poi sezionata in tre parti principali che sono state classificate come: 15015,0 / 8 / 7. La sezione 15015,7 è stata è stata poi suddivisa in altri 5 pezzi, quella esposta alla mostra è la 15015,78.

Le ricerca scientifiche sulle rocce lunari, vengono condotto presso il Johnson Space Center della NASA a Houston e in altri centri di ricerca negli Stati Uniti e nel resto del Mondo nell'ambito di un programma continuo di indagine che coinvolge campioni lunari raccolti dalle missioni Apollo.

Le informazioni di seguito sulla Roccia Lunare di Apollo15 15015 sono tratte dal CATALOGO OF APOLLO 15 ROCKS - NASA Lyndon B. Johnson Space Center

Apollo 15 è stata una missione speciale. il Modulo Falcon allunò il 30 Luglio 1971, trasportando il quarto equipaggio che raggiunse e camminò sul suolo lunare. L'Apollo 15 è la prima delle "J Mission", la prima missione a carattere prettamente scientifico. Questo vuol dire prima di tutto una scelta particolarmente ambiziosa della zona di atterraggio, situata negli Appennini lunari, in un punto fra il Monte Hadley e l'anonima faglia, in cui altissimi picchi si stagliano sulla Palus Putredinus. Una zona lunare particolarmente pericolosa, ma tra le più interessanti per quanto concerne l'evoluzione geologica del nostro satellite. Infatti i risultati sono stati eccezionali e culminati con il riportare sulla Terra la Roccia più antica finora trovata dall'uomo, la "GENESI ROCK" vecchia di 4,5 Miliardi di anni e raccolta nella seconda EVA - stazione 7, raggiunta grazie anche al fatto che fu la prima missione ad avere in dotazione il Lunar Rover che permetteva di esplorare molti più spazi in minor tempo. Il Falcon, allunò di fronte all’Appennine Mountain uno dei siti geologicamente diverso dagli altri del programma di Apollo. Gli Astronauti Dave Scott e Jim Irwin allunarono nel bacino di Imbrium e vicino alla Hadley Rille. Raccolsero ben 78 kg. di campioni lunari, quasi il doppio di Apollo 14.

Zona di allunaggio di Apollo 15

La missione di Apollo 15 produsse ottimi risultati. Come ci si aspettava, i campioni basaltici furono raccolti nelle pianure e nessuna prova è stata trovata per cambiare l’interpretazione della Hadley Rille come un tubo di lava crollato. I basalti trovati sono di due distinti gruppi chimici e entrambi della stessa età (3.9 miliardi di anni). Il primo gruppo formato da Olivine, contiene molti campioni vescicolari e sono di media e grossa granulosità. Il secondo gruppo è formato da Quarzo, è pigeonite–pirica e include vitropirici di grossa grana.

Una scoperta inaspettata fu il vetro verde smeraldo prodotto sicuramente dall'attività vulcanica, primitivo nella caratteristiche isotope e chimiche, ma con un’età simile ai mari basaltici. Esso è molto diffuso, ma il più comune si trova alla base degli Appenini. Altri due tipi di vetri vulcanici sono presenti con colorazione gialla e rossa e composizione chimica diversa..

I campioni dell’Appennino includono molte brecce regolite di colore grigio bruno e variano da roccie friabili a rocce coerenti. Queste brecce contengono basalto e vetro e hanno un origine molto più recente del Mare Imbrium. I materiali dell’altopiano includono anche breccie e rocce ignee dovute a enormi cataclismi, comprendendo ferro, anortosite e noriti (E.G.,“ Genesi rock” 15415).

Inaspettatamente, alcune rocce presenti nell'Appennino e prelevate da grossi massi, sono del periodo antecedente alla formazione del Mare Imbrium, mentre un' altra inaspettata scoperta è stata la comune presenza di KREEP vulcanico (K,REE, P), sebbene solo come piccoli frammenti. Solo due campioni, inclusi tra le rocce numerate, hanno ~3,85 miliardi di anni, un’età indistinguibile da quella del bacino dell’Imbrium. I frammenti di KREEP sono onnipresenti ma anche precedenti all’epoca del mare Imbrium, sono molto comuni nella regolite intorno il modulo lunare e all’inizio della Hadley Rille. La varietà dei campioni di Apollo 15 riflette la varietà dei terreni nelle vicinanze del sito di atterraggio e dell’impressionante stratigrafica rinvenuta.

La roccia lunare 15015 è formata da una matrice di breccia coerente che contiene un'alta percentuale di frammenti di vetro, per la maggior parte di KREEP basaltico, quindi è una roccia che probabilmente si è formata per impatto meteorico. La roccia è sia ricoperta di vetro che mischiato all'interno. La roccia è stata raccolta a ~20 m a ovest del LEM, in una zona piana ed era l'unica roccia evidente intorno al LEM. Il suo orientamento sulla luna è stato ricostruito attraverso la fotografie dall'Astronauta Dave Scott. 15015 ha un colore scuro grigio brunastro, un campione di breccia appuntita e angolare, con una superficie vetrosa. il vetro è vescicolare, nero o brunastro e di varie dimensioni. 15015 è stato estensivamente studiato sia negli USA che in Europa.

La tabella dell'analisi chimica di 15015 dopo numerose analisi nel tempo: Laul e Shmitt (1973), Wiesemann e Hubbard (1976), Simon e altri (1986). Un modello misto di calcolo di Simon e altri (1986) ci dice che , che 15105 può essere generalmente composto dal 38% di mare basaltico, l’8% di LKFM , il 10% di anortosite, il 30% di KREEP e il 14% di vetro verde.

Composizione chimica della componente vetrosa. Questa immagine è stata ottenuta tagliando un sottile strato di 15015 e poi osservato sotto il microscopio. La parte scura è la matrice di 15015 la parte chiara è la componente vetrosa con molti frammenti minerali

Un ingrandimento dell'immagine precedente per evidenziare la parte vetrosa.

Da numerosi analisi fatte su 15015 una cosa interessante è che sia formata da roccie diverse tra loro sia per età che per formazione. Analisi dei micro crateri sulla superficie formati da micrometeoriti, analisi con gli isotobi dell' Argon, dallo studio sulla cristallizazione della roccia e dagli effetti del vento solare, si deduce che che i vari componanti di 15015 si siano formati dai più antichi di 3,9 - 3,4 - 1,1 miliardi di anni fa e l'ultima componente è di 400 milioni di anni fa. Inoltre si deduce dalla minicraterizzazione della superficie che la roccia, ottenuta al microscopio a scansione "SEM" sia stata per lungo tempo sotto il suolo lunare a circa 3 metri di profondità e che sia stata esposta in superficie "solo" da 30 milioni di anni. Di seguito immagini ad alta risoluzione del campione 15015,78 (16). I particolari più piccoli sono dell'ordine di qualche decimo di millimetro. Credit: F. Manzini

Lato Frontale

In questo lato si evidenzia la composizione di questa breccia ed è evidente come questa sia una roccia con tanti altri pezzi più piccoli fusi insieme. Infatti si pensa che 15015 si sia formata per un impatto meteorico avvenuto circa 3.9 miliardi di anni fa, anche se, minori modificazioni, sono avvenute successivamente. Sono molto evidenti le zone dove la temperatura ha fuso il materiale di cui è composta 15015. Nelle zone di fusione ci sono anche incluse bolle a cavità dove si sono formate e poi aperte. Oltre alle parti di fusione relativamente lisce, ce ne sono altre ben evidenti e brillanti sia a forma di goccia che irregolari. il lato più a sinistra è di colore leggermente più scuro e meno vetrificato con una superficie più rugosa.

Lato Sotto

Nel lato sottostante, dove c'è un primo taglio di 15015, sono evidenti inclusioni di roccia vetrificata di colore più o meno chiaro, le dimensioni vanno dal centimetro fino a quelle veramente piccole dell'ordine di qualche decimo di millimetro che era il massimo ingrandimento che ci permetteva lo zoom della macchina fotografica, probabilmente ne esistono anche di più piccoli. E' anche evidente il segno lasciato dalla mola diamantata che ha tagliato il campione.

Lato Sinistro

In questo lato, oltre alle inclusioni di roccia vetrificata, ci sono numerose cavità formate o per aggregazione di 15015 o per i gas di fusione formatosi durante il momento dell'impatto meteoricoe che ha prodotto un' alta temperatura, si pensa dell'ordine di circa 1500 °C. Nella parte alta esiste anche una piccola cavità di colore diverso.

Lato Posteriore

Questo lato è il più grande tagliato dalla mola diamantata, esistono tre zone con inclusioni più grandi di roccia vetrificata, ma poi ci sono una quantità di piccoli grani di vetro di colore sempre molto chiaro è come vedere un stoffa con piccoli ricami. Questi piccole inclusioni di vetro sono più numerose nella parte centrale superiore dove proprio dalla parte opposta esistono due piccole protuberanze ben visibili dal lato opposto. In questo caso sembra che nella matrice di 15015 ci siano fuse insieme due piccole roccie con una diversa e maggiore distribuzione delle piccole zone vetrose. In effetti qurdando dalla parte opposta, le due piccole protuberanze hanno una superficie di vetrificazione diversa dalle altre.

Lato Destro

Questo lato si presenta uguale a quello frontale con una grande zona di roccia vetrificata di colore bianco, ma con molte occlusioni di colore scuro. Si evidenzia la parte lontana di questo lato, la sinistra vedendo 15015,78 di fronte, come ci sia una zona più scura e meno vetrificata e molto più rugosa.