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Estudo inovador revela que a Lua pode ser mais jovem do que pensávamos

Daniele Cavalcante
·5 minuto de leitura

Estimar a idade de corpos no espaço não é uma tarefa fácil, mesmo quando o objeto em questão está bem perto de nós. A Lua, por exemplo, ainda é alvo de pesquisas que tentam determinar a idade com mais precisão, mas ainda não há um consenso sobre quando ela se formou. A estimativa mais aceita é de que nosso satélite natural tem 4,51 bilhões de anos, mas um novo artigo sugere que ela possa ser mais jovem.

A história do nascimento da Lua considerada para este artigo ainda é a hipótese do grande impacto: um protoplaneta do tamanho de Marte chamado Theia colidiu com a jovem Terra, formando assim detritos que se aglutinaram até gerar um novo corpo. Geofísicos planetários liderados por Maxime Maurice usaram um novo modelo numérico para reconstruir a época em que este evento ocorreu.

Diagrama da formação lunar segundo a hipótese do grande impacto (Imagem: Citronade)
Diagrama da formação lunar segundo a hipótese do grande impacto (Imagem: Citronade)

Cientistas em sua maioria concordam sobre como a lua se formou, mas não sobre os detalhes do processo. Por isso, eventualmente aparecem algumas “pontas soltas” na história. Por exemplo, quanta matéria a Terra teria perdido neste impacto? Alguns cientistas supõem que nosso planeta teria perdido apenas parte de sua crosta superior, mas novas descobertas indicam que, na verdade, essa compreensão do processo de colisão com Theia pode estar errada.

O mesmo vale para o cálculo de quando o impacto teria acontecido. “Os resultados de nossa última modelagem sugerem que a jovem Terra foi atingida por um protoplaneta cerca de 140 milhões de anos após o nascimento do Sistema Solar", diz Maurice. Isso significa que o impacto aconteceu 4.425 bilhões de anos atrás, “com uma incerteza de 25 milhões de anos - e a lua nasceu”, completa o líder do estudo.

Ou seja, o surgimento da Lua teria ocorrido cerca de 85 milhões de anos após a data estimada anteriormente em estudos normalmente aceitos. Os cientistas relataram suas descobertas no Science Advances.

Dificuldades de estimar a idade da Lua

Concepção artística da formação da Lua após o choque da Terra primordial com o planeta-anão Theia (Imagem: American Museum of Natural History)
Concepção artística da formação da Lua após o choque da Terra primordial com o planeta-anão Theia (Imagem: American Museum of Natural History)

Uma das principais dificuldades em estimar a idade da Lua é que ninguém ainda conseguiu trazer de lá rochas que registrem diretamente a idade do mundo que nos orbita. Astronautas de seis missões Apollo e três missões robóticas soviéticas coletaram amostras, mas nenhuma delas deu aos cientistas a informação “de mão beijada”.

Então, os pesquisadores usaram um novo método indireto. “Nossos cálculos mostram que isso provavelmente aconteceu no final da formação da Terra”, disse Sabrina Schwinger, coautora do novo estudo ao descrever a sequência cronológica dos eventos.

Outro problema tem a ver com o resfriamento do magma. Quando a colisão entre a Terra e Theia aconteceu, nosso planeta perdeu parte de seu magma que estava sob a crosta. Esse magma também fez parte da “paçoca” de planeta que originou a Lua, mas este não foi o único magma neste processo. A energia obtida com a acumulação de material também levou à formação de um oceano de magma no mundo que se formava. Na verdade, a Lua derreteu quase completamente e, assom como a Terra, foi coberta por um oceano de magma com mais de 1000 quilômetros de profundidade.

Esse oceano de magma começou a se solidificar rapidamente e formou uma crosta de cristais leves na superfície, diretamente em contado com o espaço externo. Mas, abaixo dessa crosta isolante, o resfriamento do oceano de magma desacelerou, e a Lua permaneceu derretida por dentro durante um longo período.

E é aqui onde os cientistas encontram a dificuldade: até agora, eles não conseguiram determinar quanto tempo levou para o oceano de magma se cristalizar completamente. Por isso, eles não haviam concluído quando a Lua de fato se formou.

Aliando processos da formação da Lua

Oceano de magma e a primeira crosta rochosa na Lua (Imagem: NASA/Goddard Space Flight Center)
Oceano de magma e a primeira crosta rochosa na Lua (Imagem: NASA/Goddard Space Flight Center)

Por isso, os cientistas do novo estudo usaram um novo modelo de computador que, pela primeira vez, considerou de forma abrangente os processos envolvidos na solidificação do magma.

De acordo com Maurice, “os resultados do modelo mostram que o oceano de magma da Lua teve vida longa e levou quase 200 milhões de anos para se solidificar completamente na rocha do manto”. Seu colega Nicola Tose afirma que “a escala de tempo é muito maior do que o calculado em estudos anteriores. Os modelos mais antigos deram um período de solidificação de apenas 35 milhões de anos”.

Mas isso ainda não foi o suficiente para determinar a idade da Lua. Os cientistas também tiveram que calcular como a composição dos minerais silicatos ricos em magnésio e ferro formados durante a solidificação do oceano magma mudou com o tempo. Eles viram em seus modelos uma mudança drástica na composição do restante oceano de magma à medida que a solidificação progredia.

Essa descoberta é significativa porque permitiu aos pesquisadores vincular a formação de diferentes tipos de rocha na lua a um certo estágio da evolução de seu oceano de magma. Todos esses elementos analisados juntos foi de extrema importância para uma estimativa mais precisa de quanto tempo se passou para que o processo se completasse.

O mais interessante é que, pela primeira vez, a nova idade estimada da Lua está em concordância notável com a idade determinada anteriormente da formação do núcleo metálico da Terra - o ponto em que a formação do nosso planeta foi concluída.

Fonte: Canaltech

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