A Lua literalmente virou-se de dentro para fora durante a formação inicial

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A Lua literalmente virou-se de dentro para fora durante a formação
inicial
Ilustração esquemática com um mapa de gradiente de gravidade (padrão hexagonal azul) do lado lunar e uma seção transversal most
A história de como a Lua se formou é de fogo e violência. Cerca de quatro bilhões e meio de anos atrás, não havia
Terra ou Lua. Ambos os corpos se formaram a partir dos restos vaporizados de uma colisão gigante entre a proto-
Terra e outro planeta menor do tamanho de Marte. O poderoso impacto derreteu instantaneamente a crosta e a parte
externa do manto da proto-Terra, misturando-os com pedaços do planeta desonesto. Da nuvem de detritos
resultante, a Lua rapidamente se formou. Isso explica por que a composição isotópica da Terra e da Lua é tão
surpreendentemente semelhante.
Bem, essa é a essência disso – mas o diabo está frequentemente nos detalhes. Ainda há muitas coisas que não
sabemos sobre o que aconteceu entre essa violenta formação inicial e onde a Lua está hoje. Um novo estudo
realizado por pesquisadores do Laboratório Lunar e Planetário (LPL) da Universidade do Arizona está agora
descascando outra camada desta história.
O que aconteceu com a Lua
Inicialmente, a lua foi envolta em um oceano global de rochas fundidas. Enquanto este oceano esfriou e se
solidificou, formou o manto da Lua e a crosta brilhante familiar que ilumina nosso céu noturno. No entanto,
escondida sob este exterior sereno, a Lua era tudo menos tranquila. Minerais densos, pesados com titânio e ferro,
começaram a cristalizar a partir dos últimos restos do oceano de magma.
Estes minerais, incluindo o ilmenite, introduziram instabilidade gravitacional. Sendo mais densos do que as camadas
acima deles, eles estavam destinados a afundar mais profundamente no interior da lua. Ao fazê-lo, os minerais
misturados com o manto, derreteram e depois reapareceram na superfície à medida que a lava rica em titânio flui,
afirmam os pesquisadores. É como se a lua se vira do avesso.
“Nossa lua literalmente se virou do avesso”, disse o co-autor e professor associado da LPL, Jeff Andrews-Hanna.
“Mas tem havido pouca evidência física para lançar luz sobre a sequência exata de eventos durante esta fase crítica
da história lunar, e há muita discordância nos detalhes do que aconteceu – literalmente.”
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https://www.zmescience.com/space/moon-could-have-formed-in-mere-hours-nasa-says/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/chemistry-articles/periodic-table/what-are-isotopes-feature/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/difference-rocks-minerals/
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O lado lunar próximo com suas regiões escuras, ou “mauro”, coberto por fluxos vulcânicos ricos em titânio (centro) compõe a visão fam
esquerda). A região da égua é cercada por um padrão poligonal de anomalias de gravidade lineares (azul na imagem à direita) interpr
de material denso que afundou no interior. Sua presença fornece a primeira evidência física para a natureza do manto global que derr
atrás. Crédito: Adrien Broquet/Universidade do Arizona.
Os pesquisadores analisaram cuidadosamente amostras de rocha trazidas pelos astronautas da Apollo há mais de
50 anos. Eles combinaram isso com observações avançadas de satélite e modelos teóricos.
Um fardo pesado
Este estudo retomou onde Nan Zhang, da Universidade de Pequim, em Pequim, parou com um estudo de 2022.
Anteriormente, Zhang, que também é co-autor do novo estudo, publicou um modelo computacional da composição
da Lua. Ele previu que o material rico em titânio sob o lado próximo da Lua afundou profundamente no interior em
uma rede de lajes semelhantes a folhas. Os movimentos dessas lajes podem ser imaginados como uma cachoeira,
com cada laje caindo em cascata em direção ao núcleo lunar.
Mas esse foi realmente o caso? Outra previsão do modelo foi que nem todo o material afundou; restos se formaram
em um padrão geométrico de linhas de interseção de rocha rica em titânio sob a crosta. Esta era a arma fumegante
que os pesquisadores estavam procurando.
No estudo recente, os pesquisadores analisaram simulações de uma camada densa de ilmenita, um óxido de titânio-
ferro, afundando abaixo da superfície da lua. Eles compararam essas simulações com anomalias de gravidade
lineares – variações inesperadas na atração gravitacional – identificadas pela missão GRAIL da NASA. Entre 2011 e
2012, a espaçonave gêmea do GRAIL orbitou a Lua, mapeando mudanças sutis em seu campo gravitacional. Essas
anomalias circundam uma grande área escura no lado mais próximo da lua, coberta por fluxos vulcânicos chamados
éguas.
O estudo revela que as anomalias gravitacionais detectadas pelo GRAIL correspondem à assinatura esperada dos
depósitos de ilmenitas. Parece que o campo de gravidade da Lua indica a propagação de restos de ilmenita depois
que a maior parte desta camada afundou.
“Nossas análises mostram que os modelos e os dados estão contando uma história notavelmente consistente”, disse
Weigang Liang, principal autor do estudo que realizou a pesquisa enquanto cursava um PhD na LPL. “Os materiais
lmenitas migraram para o lado mais próximo e afundaram no interior em cascatas semelhantes a folhas, deixando
para trás um vestígio que causa anomalias no campo gravitacional da lua, como visto pelo GRAIL.”
As anomalias gravitacionais lineares da Lua são interrompidas por suas maiores e mais antigas bacias de impacto
no lado próximo. Assim, a camada de ilmenita teria afundado antes que essas bacias se formassem. Isso só pode
significar que o evento aconteceu há mais de 4,22 bilhões de anos, influenciando a atividade vulcânica observada na
superfície lunar depois.
Mistérios e Explorações Futuras
Crédito: NASA/GSFC/Universidade do Arizona.
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https://www.nature.com/articles/s41561-021-00872-4
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A assimetria da Lua é outra fonte de mistério. A crosta lateral é mais espessa e tem uma composição diferente do
que o lado próximo. Sua superfície também é muito mais pálida, com menos manchas de basalto escuro, e é
coberta por mais crateras.
A coisa mais peculiar é uma região chamada Procellarum KREEP Terrane, no lado da Lua. Esta região é
extraordinariamente rica em elementos específicos, o que lhe dá o nome: K (o símbolo atômico para potássio), REE
(elementos de terra-rara) e P (o símbolo atômico para fósforo).
A agitação interna destacada pelo novo estudo pode explicar por que a lua é fundamentalmente desequilibrada, com
o lado mais próximo – o lado sempre voltado para a Terra – sendo tão distinto do lado distante (o lado na escuridão
perpétua).
“Nosso trabalho conecta os pontos entre as evidências geofísicas para a estrutura interior da lua e modelos
computacionais de sua evolução”, acrescentou Liang.
“Pela primeira vez, temos evidências físicas nos mostrando o que estava acontecendo no interior da lua durante este
estágio crítico em sua evolução, e isso é realmente emocionante”, disse Andrews-Hanna. “Acontece que a história
mais antiga da lua está escrita abaixo da superfície, e foi preciso a combinação certa de modelos e dados para
desvendar essa história.”
As novas descobertas apareceram na revista Nature Geoscience.
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http://dx.doi.org/10.1038/s41561-024-01408-2