Novas pesquisas desvendaram um processo vital na criação de um tipo único de rocha na Lua. A descoberta explica a sua composição característica e a própria presença na superfície lunar, desvendando um mistério que há muito escapa aos cientistas.
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O estudo, publicado hoje na Nature Geoscience, revela um passo fundamental na gênese destes magmas distintos. Uma combinação de experiências laboratoriais de alta temperatura utilizando rochas derretidas e análises isotópicas sofisticadas de amostras lunares identificam uma reação crítica que controla a sua composição.
Esta reação ocorreu no interior lunar profundo há cerca de três bilhões e meio de anos, envolvendo a troca do elemento ferro (Fe) no magma com o elemento magnésio (Mg) nas rochas circundantes, modificando as propriedades químicas e físicas do derretimento.
O co-autor principal Tim Elliott, professor de Ciências da Terra na Universidade de Bristol, disse: “A origem das rochas lunares vulcânicas é uma história fascinante envolvendo uma ‘avalanche’ de uma pilha de cristal instável em escala planetária criada pelo resfriamento de um oceano de magma primordial.”
“Central para restringir esta história épica é a presença de um tipo de magma exclusivo da Lua, mas explicar como tais magmas poderiam ter chegado à superfície, para serem amostrados por missões espaciais, tem sido um problema problemático. É ótimo ter resolvido esse dilema.”
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A imagem mostra rocha lunar, conhecida como basalto de alto Ti, amostra da missão Apollo 17 como as analisadas neste estudo. Crédito: NASA -
A imagem mostra um mapa da abundância de titânio na superfície da Lua, obtido pela espaçonave Clementine da NASA. As partes vermelhas indicam concentrações extremamente altas em comparação com rochas terrestres. Crédito: Instituto Lunar e Planetário -
Uma imagem de microscópio eletrônico de um experimento deste estudo. O fundido (cor marrom) reage com os cristais circundantes (cores verdes), resultando em um fundido menos rico em Fe. Crédito: Universidade de Bristol/Universidade de Münster
Concentrações surpreendentemente altas do elemento titânio (Ti) em partes da superfície lunar são conhecidas desde as missões Apollo da NASA, nas décadas de 1960 e 1970, que devolveram com sucesso amostras de lava antigas e solidificadas da crosta lunar. O mapeamento mais recente feito por satélites em órbita mostra que estes magmas, conhecidos como “basaltos de alto teor de Ti”, estão disseminados na Lua.
“Até agora, os modelos não conseguiram recriar composições de magma que correspondam às características químicas e físicas essenciais dos basaltos com alto teor de Ti. Foi particularmente difícil explicar a sua baixa densidade, o que lhes permitiu entrar em erupção há cerca de três mil milhões e meio de anos atrás. ”, acrescentou o coautor principal, Dr. Martijn Klaver, pesquisador do Instituto de Mineralogia da Universidade de Münster.
A equipe internacional de cientistas, liderada pelas Universidades de Bristol, no Reino Unido, e Münster, na Alemanha, conseguiu imitar os basaltos com alto teor de Ti no processo em laboratório, usando experimentos de alta temperatura. As medições dos basaltos com alto teor de Ti também revelaram uma composição isotópica distinta que fornece uma impressão digital das reações reproduzidas pelos experimentos.
Ambos os resultados demonstram claramente como a reação de fusão-sólido é essencial na compreensão da formação destes magmas únicos.
Mais informações: Titanium-rich basaltic melts on the Moon modulated by reactive flow processes, Nature Geoscience (2024).
Informações da revista: Nature Geoscience
Fornecido pela University of Bristol
Publicado no Phys.org
