Um exame exaustivo da gravidade lunar usando dados obtidos por duas espaçonaves robóticas da Nasa está oferecendo novas pistas sobre por que os dois lados da Lua — o que está perpetuamente voltado para a Terra e o que está sempre voltado para longe — parecem tão diferentes.
Os dados da missão GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) da agência espacial dos EUA indicam que o interior profundo da Lua tem uma estrutura assimétrica, aparentemente causada por intenso vulcanismo em seu lado próximo bilhões de anos atrás, o que ajudou a moldar suas características superficiais.
Os pesquisadores descobriram que o lado próximo da Lua flexiona ligeiramente mais do que o lado afastado durante sua órbita elíptica ao redor da Terra, graças à influência gravitacional do nosso planeta — um processo chamado deformação de maré. Isso indica diferenças nos dois lados do interior lunar, disseram eles, especificamente na camada geológica chamada manto.
“Nosso estudo mostra que o interior da Lua não é uniforme: o lado voltado para a Terra — o lado próximo — é mais quente e geologicamente mais ativo nas profundezas do que o lado afastado”, disse Ryan Park, supervisor do Grupo de Dinâmica do Sistema Solar no Jet Propulsion Laboratory da Nasa na Califórnia e principal autor do estudo publicado na quarta-feira (14) na revista Nature.
O lado próximo da Lua é coberto por vastas planícies, chamadas mares, formadas por rocha derretida que esfriou e solidificou bilhões de anos atrás. Seu lado afastado tem um terreno muito mais acidentado, com poucas planícies.
Alguns cientistas levantaram a hipótese de que o intenso vulcanismo dentro do lado próximo, que fez com que elementos radioativos geradores de calor se acumulassem naquele lado do manto, impulsionou as diferenças de superfície observadas hoje. As novas descobertas oferecem a evidência mais forte até agora para apoiar essa noção.
Os pesquisadores estimaram que o manto do lado próximo, em média, é cerca de 100 a 200 °C mais quente que o lado afastado, com a diferença térmica talvez sustentada pelo decaimento radioativo dos elementos tório e titânio no lado próximo.
“O lado próximo e o lado afastado da Lua parecem muito diferentes, como mostrado pelas diferenças na topografia, espessura da crosta e a quantidade de elementos produtores de calor no interior”, disse Park.
O diâmetro da Lua de cerca de 3.475 km é um pouco mais de um quarto do diâmetro da Terra. O manto lunar é a camada localizada abaixo da crosta e acima do núcleo, abrangendo uma profundidade de cerca de 35-1.400 km abaixo da superfície. O manto constitui aproximadamente 80% da massa e do volume da Lua e é composto principalmente pelos minerais olivina e piroxênio, semelhantes ao manto da Terra.
“O fato de que a assimetria detectada no manto corresponde ao padrão da geologia da superfície — por exemplo, diferenças na abundância dos basaltos (rocha vulcânica) dos mares de aproximadamente 3-4 bilhões de anos entre o lado próximo e o lado afastado — sugere que os processos que impulsionaram o antigo vulcanismo lunar estão ativos hoje”, disse o cientista planetário computacional do Caltech e coautor do estudo Alex Berne, afiliado ao Jet Propulsion Laboratory, trabalhando no projeto de sensores de gravidade para missões ao sistema solar exterior.
Os pesquisadores passaram anos analisando dados das espaçonaves Ebb e Flow da missão GRAIL, que orbitaram a Lua de dezembro de 2011 a dezembro de 2012.
“Nosso estudo fornece o mapa gravitacional mais detalhado e preciso da Lua até hoje”, disse Park.
“Este mapa gravitacional aprimorado é uma base crítica para o desenvolvimento de sistemas de Posicionamento, Navegação e Tempo (PNT) lunares, que são essenciais para o sucesso de futuras missões de exploração lunar. Ao melhorar nossa compreensão do campo gravitacional da Lua, ele contribui para o estabelecimento de um sistema de referência e tempo lunar preciso, permitindo uma navegação mais segura e confiável para espaçonaves e operações de superfície”, acrescentou Park.
A mesma abordagem empregada aqui usando dados de gravidade para avaliar o interior lunar, disseram os pesquisadores, poderia ser aplicada a outros corpos do sistema solar, como a lua Encélado de Saturno e a lua Ganímedes de Júpiter, dois mundos de interesse na busca por potencial vida além da Terra.
Enquanto isso, as novas descobertas aumentam a compreensão do eterno companheiro da Terra.
“A Lua desempenha um papel vital na estabilização da rotação da Terra e na geração de marés oceânicas, que influenciam os sistemas naturais e os ritmos diários”, disse Park. “Nosso conhecimento da Lua se expandiu por meio de missões humanas e robóticas que revelaram detalhes sobre sua superfície e interior, mas muitas perguntas sobre sua estrutura profunda e história permanecem. Como nosso vizinho mais próximo, a Lua continua sendo um foco importante da descoberta científica.”
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