Crateras lunares mostram crescentes colisões de rochas espaciais com a Terra

Uma nova análise sugere que os últimos cem milhões de anos de vida na Terra tiveram taxas de impactos de asteroides acima da média.

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Imagem da Lua. Créditos: NASA.

Por Meghan Bartels
Publicado na Scientific American

Os  impactos de asteroides têm uma má reputação aqui na Terra – temos os dinossauros de exemplo -, mas é a lua que realmente tem as cicatrizes de viver em nossa movimentada vizinhança.

Isso porque a Terra tem um conjunto de forças que lentamente modificam as crateras deixadas pelos impactos. E isso é frustrante para os cientistas que querem entender melhor os detritos que se movem em torno do nosso sistema solar. Assim, um novo estudo usa a superfície lunar para mostrar a história dos objetos que colidiram na Lua e na Terra. Com isso, descobriram sinais de que nossa vizinhança ficou muito movimentada por volta de 290 milhões de anos atrás.

“É um estudo legal que fala sobre nosso sistema solar dinâmico e é bom que esteja lá fora”, Nicolle Zellner, física do Albion College, em Michigan, que não estava envolvida na nova pesquisa, disse a Space.com. “Vai fazer as pessoas pensarem, então é emocionante.”

A Terra e a Lua estão próximas o bastante na escala do sistema solar, de modo que os asteroides colidam na mesma frequência com cada um. (A Terra pode atrair alguns extras com sua gravidade mais forte, e provavelmente também sofrerá mais impactos por causa de sua maior área – mas, em termos de impacto por quilômetro quadrado, eles devem ter a mesma frequência).

Os cientistas identificaram apenas cerca de 180 crateras de impacto aqui na Terra, ao contrário das centenas de milhares de crateras de impacto lunar.  A Terra os mascara com ventos, chuvas, oceanos e placas tectônicas. “A lua é perfeita para estudar crateras”, disse Sara Mazrouei, uma cientista planetária que liderou a nova pesquisa durante seu doutorado na Universidade de Toronto, à Space.com. “Tudo fica lá.”

Mas, para traçar a história dos impactos, os cientistas precisavam não apenas identificar crateras, mas também estimar suas idades. E isso é muito mais difícil na Lua do que na Terra, já que os geólogos não podem analisar as crateras lunares diretamente.

Assim, a equipe por trás da nova pesquisa apresentou o que pode ser uma medida surpreendente: quão bem as rochas próximas retêm calor durante a longa e fria noite lunar. Isso pode parecer uma medida muito aleatória. Mas quando um grande impacto atinge a lua, ele escava uma cratera e muda a paisagem a volta com pedregulhos provenientes desse material. Com o tempo, essas rochas são atingidas por pequenos impactos que as quebram em rochas menores e menores, e acabam se tornando poeira lunar, então a equipe argumentou que as crateras mais antigas seriam cercadas por rochas mais finas e crateras mais novas por rochas maiores.

Então, quando essa paisagem muda de 14 dias para 14 noites (14 dias é aproximadamente metade de um período de rotação da lua), ela muda de temperatura a taxas diferentes. “A ideia é que grandes rochas podem manter o calor durante a noite, enquanto que o regolito ou areia não conseguem”, disse Mazrouei. “À medida que as crateras envelhecem, elas se tornam menos rochosas”. Por sua vez, elas se esfriam mais rápido.

Mazrouei e seus colegas analisaram dados de imagens térmicas de um instrumento chamado Diviner a bordo do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, que circula a Lua desde 2009. A equipe identificou 111 crateras individuais que eles sabiam que tinham menos de 1 bilhão de anos de idade, após analisarem suas assinaturas de calor e, usando modelos de quão rapidamente os pedregulhos lunares desapareceriam, estimaram sua idade.

O resultado mostrou um padrão intrigante: um pico nas taxas de impacto há cerca de 290 milhões de anos, quando as taxas de formação de crateras parecem ter mais que dobrado. Isso sugeriria que algo significativo havia mudado em nosso sistema solar naquela época – a equipe propôs que talvez, uma grande rocha espacial do cinturão de asteroides tenha se separado e vagado para perto da Terra e da lua. E comparando as crateras que conhecemos aqui na Terra com seus resultados, a equipe vê padrões semelhantes, sugerindo que os cientistas encontraram um grupo de crateras bastante representativa, ainda que pequena.

Nem todo mundo está convencido. “Os resultados são intrigantes, mas acho que o suporte de fato para essas conclusões é muito fraca”, disse à Space.com Jay Melosh, cientista planetário da Purdue University que não estava envolvido na nova pesquisa. Em particular, ele não está convencido do modelo de desintegração de pedregulhos que eles usaram – ele acha que não explica adequadamente como esse processo acelera à medida que as rochas diminuem. E ele não vê crateras da Terra suficientes para apoiar análises estatísticas sólidas; ele se preocupa que a equipe esteja trabalhando com um tamanho de amostra muito pequeno.

“Isso não significa que esteja errado, mas também não significa que esteja certo – nós simplesmente não sabemos”, disse Melosh. “Esta é uma nobre tentativa de ir um pouquinho mais longe do que o suporte de dados.”

Zellner entende o quão difícil é estudar as crateras lunares: ela trabalhou com as gotículas de vidro criadas por impactos e levou para a Terra em amostras coletadas pelos astronautas da Apollo. Os dados orbitais colocam os cientistas mais longe, mas cobrem toda a superfície lunar – nenhum método é perfeito.

“Estamos fazendo o melhor que podemos com o que temos agora”, disse Zellner. “Isso é ciência, certo? Colocamos ideias lá fora e depois encontramos maneiras de testar essas ideias, e a ideia pode resistir ao teste do tempo ou não. ”

E todos os três cientistas ofereceram razões convincentes por que vale a pena fazer o trabalho para descobrir a história do impacto da lua. Em primeiro lugar, é claro, há o próprio interesse: as crateras da Terra podem apresentar alguns efeitos colaterais desagradáveis .

“Todo mundo está interessado na taxa de formação de crateras na Terra porque não queremos acabar como os dinossauros”, disse Melosh. As consequências catastróficas do impacto acabaram com três de cada quatro espécies vivas na época, embora as extinções tenham deixado muito espaço para nossos próprios ancestrais mamíferos prosperarem. “Devemos agradecer ao nosso afortunado meteorito, mas foi muito ruim para todos os outros no planeta.” Aprenda o suficiente sobre os impactos, diz a teoria, e poderemos salvar nossas próprias peles da próxima vez.

Para Zellner, também há um apelo mais exótico: aprender mais sobre nosso próprio sistema solar pode ajudar os cientistas a entender não apenas nossa própria vizinhança, mas também os processos que moldaram os sistemas solares externos que os cientistas continuam descobrindo.

Mazrouei vê o trabalho como um exemplo de como diferentes corpos do sistema solar podem lançar luz uns sobre os outros. Uma de suas co-autoras já está ansiosa para saber como a missão BepiColombo para Mercúrio, equipada com um instrumento muito parecido com o da lua agora, será capaz de adicionar outra dimensão aos estudos de crateras.

A terra é ótima para se viver, mas os cientistas não conseguem reconstituir todo seu passado. É preciso estudar a lua e sua superfície com crateras para entender o que nosso planeta passou, disse Mazrouei.

A nova pesquisa é descrita em um artigo publicado 17 de janeiro na revista Science .

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