• 1 Immagine tratta dal Consolidated Lunar Atlas: Panoramica della regione fra il mare Nubium e la Palus Epidemiarum. Sono visibili i crateri concentrici Hesiodus-A, ad occidente di Pitatus, e Marth al centro della Palus Epidemiarum.

• 1 Image by Consolidated Lunar Atlas: Panoramic view of the region between Nubium sea and Palus Epidemiarum. Are visibles the concentric craters Hesiodus-A, west of Pitaus, and Marth in the centre of Palus Epidemiarum.

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• 2 Immagine tratta dal Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon: In questa immagine si può ammirare la bella struttura concentrica di Hesiodus-A.

• 2 Image by Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon: In this image we can admire the intersting concentric structure of Hesiodus-A.

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• 3 Immagine tratta dal Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon: In questa immagine si può ammirare la bella struttura concentrica di Marth.

• 3 Image by Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon: In this image we can admire the intersting concentric structure of Marth.

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• 4 Immagine tratta dal Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon: In questa immagine si può ammirare la struttura concentrica in prossimità del centro della platea del cratere Lavoisier.

• 4 Image by Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon: In this image we can admire the intersting concentric structure inside in Lavoisier crater.

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In tutti i corpi solidi del nostro sistema solare è stata ormai accertata la presenza di numerosissime strutture crateriformi aventi le più svariate dimensioni, la cui formazione è da far risalire all’epoca in cui grandi impatti meteoritici ne sconvolsero ripetutamente le superfici. Pertanto anche la nostra Luna fu costretta a subire lo stesso tumultuoso trattamento, ed il risultato è quello che ormai da oltre quattro secoli (anche se personalmente credo da epoche ben più remote…..) possiamo dettagliatamente osservare con i nostri telescopi sempre più perfezionati. Mentre la comune tipologia di un cratere da impatto è costituita da una struttura circolare contornata da pareti più o meno elevate e dalla frequente presenza di un sistema montuoso centrale, vi sono crateri la cui particolare morfologia potrebbe accreditarne una differente origine: si tratta dei crateri concentrici. Ufficialmente sono 51 le strutture attualmente conosciute appartenenti a questa anomala tipologia di crateri distribuiti sulla superficie lunare.

Tra le principali caratteristiche vi è il diametro, mediamente di circa 8 chilometri, con la platea contenente anelli concentrici. Questi anelli circolari interni possono essere costituiti da deboli corrugamenti più o meno degradati (crateri più antichi) oppure con rilievi netti e ripidi, come terrapieni relativamente appiattiti oppure con una sorta di collare concentrico intorno alle pareti esterne. Con un diametro di 15 chilometri Hesiodus-A rappresenta il tipico esempio di cratere concentrico. Questo si trova sul lato meridionale del mare Nubium immediatamente a sudovest di Hesiodus. Da immagini del Lunar Orbiter l’anello più esterno sembra in ottimo stato di conservazione, mentre quello interno presenta alcune irregolarità lungo la parete rivolta all’esterno. In posizione centrale si nota ciò che potrebbe sembrare quanto rimane di un piccolo craterino. Secondo alcuni osservatori, la pendenza esterna degli anelli concentrici sarebbe convessa, mentre in un normale cratere da impatto questa risulta essere concava. L’anello esterno di Hesiodus-A sarebbe alto circa 1700 metri, un valore pari al 55% di un normale cratere avente lo stesso diametro, mentre l’anello interno avrebbe un’altezza pari al 45% della profondità del cratere principale.

Circa l’80% dei crateri concentrici oggi conosciuti è distribuito lungo le zone marginali di confine tra le pianure e gli altipiani, mentre ne viene esclusa la presenza al centro delle più vaste aree pianeggianti. Un ulteriore 20% circa si trova all’interno di grandi strutture crateriformi inondate di materiale lavico, frequentemente in prossimità di fatturazioni della crosta superficiale. Esiste un criterio di classificazione di queste particolari strutture, in base al quale viene assegnato un valore da 1 (se in buono stato di conservazione) a 5 (se degradato), inoltre M: pianura – C: altipiano. Volendo considerare solo i 16 crateri concentrici più noti sul totale di 51 attualmente conosciuti appartenenti a questa tipologia, appare subito  evidente come questi siano in gran parte localizzati nelle aree pianeggianti mentre solo alcuni sono situati sugli altipiani sudoccidentale e sudorientale.

Iniziamo il nostro viaggio fra i crateri concentrici presi in esame partendo dal mare Frigoris, con Archytas-G e Fontenelle-D rispettivamente di 7 e 17 chilometri di diametro entrambi di classe 2M, con anelli interni poco visibili ma in buono stato di conservazione. Lungo il bordo occidentale del mare Imbrium, Gruithuisen-K di classe 2MC, diametro di 6 chilometri, dove alcuni osservatori hanno potuto osservare sullo strato di ejecta tre piccoli crateri concentrici con anelli interni ormai degradati. Passando all’oceanus Procellarum, 50 chilometri ad ovest di Markov (diametro 43 km – pareti di 2450 metri) si può osservare un piccolo cratere concentrico di 7 chilometri, classe 3M, con anello interno in buone condizioni mentre la parete esterna si presenta parzialmente degradata. Circa 230 chilometri ad ovest di Markov, nei pressi di Repsold in una zona percorsa dall’interessantissima ragnatela di solchi formata dalle omonime rime vi è Repsold-A, classe 1C, diametro di 9 chilometri con struttura concentrica in ottimo stato di conservazione. Scendendo più a sud nell’area di Lavosier, diametro 71 chilometri e pareti alte 2000 metri, abbiamo alcuni crateri concentrici di cui il primo, con diametro di 6 chilometri, all’interno dello stesso cratere principale in posizione centrale mentre il secondo, non ancora definitivamente riconosciuto come tale e di soli 3 chilometri, viene indicato nei pressi di Lavoisier-A. Secondo il parere di chi scrive anche Lavoisier-T, diametro di 19 chilometri, presenta una struttura almeno apparentemente concentrica con anelli interni ben conservati. Sempre nell’oceanus Procellarum passiamo ora alla platea di Struve, un grande cratere di 175 chilometri dove una struttura concentrica di circa 6 chilometri, classe 2MC con debole anello interno, è individuabile vicinissimo ad un altro cratere dello stesso diametro disposti in senso nord/sud. Abbandonato l’oceanus Procellarum, nei pressi di Cruger (diametro di 48 chilometri) viene segnalata la presenza di un piccolo cratere concentrico con diametro di soli 2,5 chilometri di classe 3C, ubicato in pieno altipiano di sudovest. Sempre in questo vastissimo altipiano ma circa 500 chilometri più a sud la bella struttura concentrica di Lagrange-T di 12 chilometri e di classe 2C, con un secondo cratere concentrico di 9 chilometri poco più a sud e di classe 4C, quindi molto più degradato. Spostandoci verso il margine ovest del mare Humorum, nella platea di Mersenius (diametro di 87 chilometri) abbiamo in posizione decentrata verso est la struttura concentrica di Mersenius-M di soli 5 chilometri di diametro e di classe 2M. Nella vicina Palus Epidemiarum uno dei più interessanti esempi di cratere concentrico è costituito da Marth, classe 2M, diametro di 7 chilometri e con anelli concentrici ben conservati aventi forma lievemente ellittica in senso nw-se. A sud della Palus Epidemiarum, sul margine del grande altipiano meridionale, la struttura concentrica di Hainzel-H, diametro di 11 chilometri e classe 3C, si presenta con l’anello interno piuttosto degradato. Per andare alla ricerca della struttura concentrica di Hesiodus-A dobbiamo spostarci sul lato meridionale del mare Nubium, immediatamente a sudovest di Hesiodus (44 chilometri). Questo cratere concentrico, in ottimo stato di conservazione, è di classe 1M e con diametro di 15 chilometri. Nella parte sudorientale del mare Fecounditatis, fra i crateri Crozier e McClure, Crozier-H è un altro esempio di cratere concentrico con anello interno di forma ellittica, con diametro di 11 chilometri e di classe 2C. Infine, in pieno altipiano sudorientale fra i crateri Pontanus ed Azophi, la struttura parzialmente degradata di Pontanus-E, diametro di 13 chilometri e classe 3C.

Nella stragrande maggioranza delle strutture lunari sono presenti crateri minori, quale logica conseguenza di impatti verificatisi successivamente rispetto all’evento originario, ma si ritiene altamente improbabile che all’origine di questa particolare tipologia di crateri (concentrici) vi sia esclusivamente la caduta al suolo di corpi meteoritici, indipendentemente dalla dinamica dell’impatto stesso. Vi sono inoltre strutture, non propriamente appartenenti a questa tipologia, che nella loro platea contengono più anelli circolari interni, tra cui Sabine, Ritter, Vitello, Posidonius, Gassendi ed altri, con diametro nettamente maggiore rispetto alla media di circa 8 chilometri tipica dei crateri concentrici. Si possono citare macro strutture come, ad esempio, il mare Orientale, costituito da enormi anelli montuosi concentrici generati dall’onda d’urto in seguito all’impatto, la cui genesi però ha ben poco a che vedere con la tipologia esaminata in questo articolo.

Se è vero che, fino a prova contraria, la semplice caduta di un corpo meteoritico non può generare strutture concentriche come quelle viste più sopra, allora non potremo esimerci dal considerare l’attività vulcanica del nostro satellite, spostando la nostra attenzione verso i domi lunari.

All'epoca dei grandi impatti meteoritici, la conseguente frantumazione di parte della crosta provocò la fuoriuscita di materiale lavico il quale si riversò in superficie. L'attività vulcanica lunare si manifestò anche con eventi non necessariamente così catastrofici, ma anche attraverso i domi, antichi edifici vulcanici sulla cui sommità in passato vi doveva essere l'apertura della bocca eruttiva, colmata dal magma fino a modellare il domo nella forma in cui lo vediamo oggi. Inoltre vi è una seconda ipotesi  basata sul fatto che l'attività vulcanica lunare non si manifestò solamente nel modo violento ed esplosivo così come la conosciamo sul nostro pianeta, ma per formare tali strutture la fuoriuscita di materiale lavico  deve essere avvenuta in modo molto meno violento:  solo così la lava può riuscire a colmare una bocca eruttiva (o parte di essa) per poi scendere ed accumularsi lungo il pendio del domo.

Ora si tratta di andare alla ricerca della eventuale correlazione fra strutture crateriformi concentriche ed antichi coni vulcanici, ma questo richiederà una notevole pianificazione di osservazioni sistematiche e dettagliate di questi crateri, oltre all'analisi approfondita di tutta una serie di dati acquisiti in un arco di tempo certamente non breve. Molto probabilmente ci troviamo di fronte a strutture che, essendo state testimoni del manifestarsi di varie forme di vulcanesimo hanno probabilmente costituito un ruolo importante per quanto concerne la storia geologica e la formazione delle pianure e degli altipiani della nostra Luna.

Lunar phase for observation

Instruments

Frigoris sea