Pesquisadores obtiveram a melhor estimativa para a
idade da data de nascimento da nossa Lua, um evento que aconteceu cerca
de 100 milhões de anos depois do surgimento do Sistema Solar.
© NASA/JPL-Caltech (ilustração do impacto da Terra com Theia)
Essa
nova descoberta sobre a origem da Lua pode ajudar a resolver um
mistério sobre por que a Lua e a Terra aparecem virtualmente idênticas
em sua constituição.
Os cientistas têm sugerido
que a Lua se formou a 4,5 bilhões de anos atrás por uma gigantesca
colisão entre um objeto do tamanho de Marte, chamado de Theia, uma
colisão que teria derretido boa parte da Terra. Esse modelo sugere que
mais de 40% da Lua foi feita de detritos gerados por esse corpo que se
chocou com a Terra. A teoria vigente até então sugeria que a Terra teria
experimentado alguns impactos gigantescos durante a sua formação, com o
impacto que formou a Lua sendo o último.
Contudo,
os pesquisadores suspeitam que Theia era quimicamente diferente da
Terra. Em contraste, os estudos recentes revelaram que a Lua e a Terra
aparecem muito parecidas quando se analisa as versões dos elementos
chamados de isótopos, mais do que é sugerido pelo modelo atual de
impacto.
“Isso significa que no nível atômico, a
Terra e a Lua são corpos idênticos”, diz o líder do estudo Seth
Jacobson, um cientista planetário do Observatório de la Côte d’Azur em
Nice, na França. “Essa nova informação desafia a teoria do impacto
gigantesco para a formação lunar”.
Ninguém
contestou seriamente um impacto como sendo o cenário mais provável para a
formação da Lua, disse Jacobson. Entretanto, o fato da Terra e da Lua
serem virtualmente idênticas no nível atômico colocou as exatas
circunstâncias da colisão em questão.
Agora, com
uma melhor definição de quando a Lua se formou, Jacobson e seus colegas
podem ajudar a explicar por que a Lua e a Terra são corpos
misteriosamente idênticos.
Os esforços feitos
até hoje para definir uma data para a formação da Lua propuseram uma
grande variedade de idades. Algumas teorias sugerem um evento que tenha
ocorrido 30 milhões de anos depois da formação do Sistema Solar,
enquanto outros sugerem que esse evento tenha ocorrido mais de 50
milhões de anos e possivelmente mais de 100 milhões de anos, depois da
formação do Sistema Solar.
Para ajudar a
resolver esse mistério, Jacobson e seus colegas simularam o crescimento
dos planetas rochosos do Sistema Solar – Mercúrio, Vênus, Terra e Marte –
a partir do disco protoplanetário de milhares de blocos planetários
orbitando o Sol.
Analisando como esses planetas
se formaram e cresceram a partir de mais de 250 simulações
computacionais, os pesquisadores descobriram que se o impacto que formou
a Lua ocorreu antes, a quantidade de material acrescido na Terra
posteriormente seria maior. Se o impacto ocorreu depois, a quantidade
seria menor.
Pesquisas anteriores calcularam a
quantidade de material acrescido na Terra depois da formação da Lua.
Essas estimativas são baseadas em como elementos como o irídio e a
platina mostram uma forte tendência de se mover no núcleo da Terra. Após
cada impacto gigantesco a Terra nascente era sustentada, esses
elementos teriam lixiviado o manto da Terra e aglutinado com um material
mais pesado rico em ferro destinado a afundar no núcleo da Terra.
Após
o último gigantesco impacto que formou a Lua, o manto deve ter sido
quase que completamente despido de irídio, platina e seus elementos
primos. Esses elementos estão ainda presentas no manto, mas somente em
pequenas quantidades, que sugerem que somente uma pequena quantidade de
material foi acrescido na Terra depois da formação da Lua.
Os
pesquisadores calcularam que o impacto que formou a Lua deve ter
ocorrido cerca de 95 milhões de anos depois da formação do Sistema
Solar, com uma incerteza para mais ou para menos de 32 milhões de anos.
“Um
evento tardio de formação da Lua, como sugerido pelo nosso trabalho, é
mais consistente com o fato da Terra e da Lua, serem corpos idênticos”,
disse Jacobson.
Em adição, análises recentes
propõem que o impacto que criou a Lua necessita de uma colisão mais
rápida e mais energética do que se sugeria anteriormente. Isso faz
sentido se o impacto ocorreu relativamente mais tarde com um disco
protoplanetário mais velho, como sugerem as descobertas.
“Discos
mais velhos tendem a ser dinamicamente mais ativos, já que existem
poucos corpos deixados no disco para que a energia seja distribuída
entre eles”, disse Jacobson.
Essas novas
descobertas levantam um novo quebra-cabeça. Enquanto elas sugerem que a
Lua e a Terra se formaram juntas aproximadamente 100 milhões de anos
depois do Sistema Solar ter surgido, evidências de meteoritos de Marte,
sugerem que ele se formou poucos milhões de anos depois do surgimento do
Sistema Solar.
“Isso significa que a Terra e
Marte se formaram em escalas de tempo bem diferentes, com Marte se
formando muito mais rápido do que a Terra”, disse Jacobson. “Como pode
ser isso? É só uma questão de tamanho? Localização? E sobre Mercúrio e
Vênus? Eles cresceram em escala de tempo similar ao da Terra ou similar
ao de Marte? Eu acho que essas são algumas das questões realmente
importantes que nós, como uma comunidade de cientistas planetários,
iremos focalizar no futuro”.
Os detalhes das descobertas estão na edição de Abril da revista Nature.
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