Traduzido por Julio Batista
Original de Matt Williams para o Universe Today
Cinquenta anos atrás, a NASA e o programa espacial soviético realizaram as primeiras missões de retorno de amostras da Lua. Isso incluiu rochas lunares trazidas de volta à Terra pelos astronautas da Apollo e aquelas obtidas por missões robóticas que faziam parte do Programa Luna soviético.
A análise dessas rochas revelou muito sobre a composição, formação e história geológica da Lua. Em particular, os cientistas concluíram que as rochas foram formadas a partir de erupções vulcânicas há mais de 3 bilhões de anos.
Nos últimos anos, houve um ressurgimento da exploração lunar, pois a NASA e outras agências espaciais enviaram missões robóticas à Lua (em preparação para missões tripuladas).
Por exemplo, a China enviou vários orbitadores, aterrissadores e rovers para a Lua como parte do programa Chang’e, incluindo missões de retorno de amostras.
Um novo estudo liderado por cientistas planetários da Academia Chinesa de Ciências (CAS) analisou amostras obtidas pelo rover Chang’e-5 datadas de 2 bilhões de anos atrás.
Sua pesquisa pode fornecer informações valiosas sobre como o vulcanismo recente moldou a superfície lunar.
A pesquisa foi conduzida por uma equipe do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências (IGGCAS), liderada por Su Bin, Yuan Jiangyan e Chen Yi – membros do Laboratório do IGGCAS de Evolução Litosférica e Física da Terra e Planetária.
Eles se juntaram a pesquisadores do Instituto de Ciência Lunar e Planetária (LPSI) da Universidade de Nanquim e do Centro de Excelência da CAS em Planetologia Comparativa. Um paper que descreve suas descobertas apareceu na revista Science Advances em 21 de outubro.
Com base em amostras retornadas das missões Apollo e Luna, os cientistas teorizaram que a Lua esteve geologicamente morta nos últimos 3 bilhões de anos.
No entanto, as novas amostras de rocha lunar obtidas pela missão Chang’e-5 (e devolvidas à Terra em 2021) tinham apenas 2 bilhões de anos, indicando que a atividade vulcânica ocorreu pelo menos um bilhão de anos a mais do que o esperado anteriormente.
Como um pequeno corpo rochoso, o calor que alimentou o vulcanismo na Lua deveria ter se perdido muito antes que essas erupções ocorressem.
Anteriormente, os cientistas especulavam que o vulcanismo em estágio avançado poderia ter sido impulsionado pelo elevado teor de água ou pelo decaimento de elementos radioativos no manto lunar. No entanto, as muitas análises realizadas nas amostras obtidas pelo rover Chang’e-5 descartaram esse consenso.
Com base em sua análise, os pesquisadores do CAS descobriram que minerais com baixo ponto de fusão no manto poderiam ter permitido a compressão, levando ao vulcanismo recente. O Prof. Chen explicou em uma declaração recente do CAS:
“O derretimento recente do manto lunar pode ser alcançado aumentando a temperatura ou diminuindo o ponto de fusão”, disse ele. “Para entender melhor esse problema, devemos estimar a temperatura e a pressão em que o vulcanismo recente foi criado.”
Para sua análise, a equipe do CAS realizou uma série de simulações de cristalização fracionada e fusão do manto lunar que compararam 27 clastos de basalto obtidos pela missão Chang’e-5 com aqueles retornados pelas missões Apollo.
Eles descobriram que as amostras de magma recentes tinham concentrações mais altas de óxido de cálcio e óxido de titânio do que as amostras de magma mais antigas da Apollo.
A presença desses minerais, que são mais facilmente derretidos do que os minerais acumulados anteriores no manto lunar, significa que o vulcanismo teria sido impulsionado pela gravidade e causado a queda do material no manto.
Sua análise revelou que a compressão do manto poderia ter ocorrido em profundidades semelhantes, mas sob temperaturas mais baixas que ainda teriam produzido vulcões.
Esta pesquisa não é muito diferente do que os cientistas planetários aprenderam sobre Marte nos últimos anos. Bilhões de anos atrás, o planeta vermelho teve milhares de erupções em sua superfície, algumas das quais resultaram nos maiores vulcões do Sistema Solar (como o Monte Olimpo).
Os cientistas suspeitavam que Marte se tornou geologicamente morto à medida que seu interior esfriava. Mas descobertas recentes indicam que ainda pode experimentar atividade vulcânica limitada.
Este estudo apresenta a primeira explicação viável para o vulcanismo recente na Lua que é compatível com as amostras retornadas pelo rover Chang’e-5.
Este estudo pode informar futuros estudos planetários da evolução térmica e geológica da Lua.
Como o Dr. Su indicou:
“Este é um resultado fascinante, indicando uma contribuição significativa do oceano de magma lunar de estágio avançado de acumulação para a formação vulcânica amostrada por Chang’e-5. Descobrimos que o magma amostrado por Chang’e-5 foi produzido em profundidades semelhantes, mas 80 graus Celsius mais frio do que magmas mais antigos da Apollo. Isso significa que o manto lunar experimentou um resfriamento lento e sustentado de 80 graus Celsius de cerca de 3 bilhões de anos para 2 bilhões de anos atrás.”
