Rochas lunares ajudam determinar o período de cristalização da Lua

Embora os seres humanos contemplem a Lua desde que os primeiros de nós olharam para o céu, ainda há muito que não sabemos sobre o nosso satélite natural.

© NASA (ilustração de como seria a aparência da Lua parcialmente derretida)

Uma dessas questões por resolver é a sua história de origem. Pensamos que a Lua se formou depois de uma colisão colossal entre a Terra e outro objeto enorme ter criado duas bolas de magma derretido. Mas não sabemos exatamente quando nem como. 

Agora, cientistas fizeram novas medições de rochas lunares das missões Apollo para estabelecer uma data para o momento em que a Lua se solidificou: há 4,43 bilhões de anos. O estudo, realizado por uma colaboração que incluiu cientistas da Universidade de Chicago, aplicou técnicas de ponta para efetuar leituras precisas de minerais raros nas rochas. Os resultados acrescentam evidências para a nossa compreensão da história da formação da Lua e da Terra. Isto coloca uma idade exata para a formação da Lua - e também, potencialmente, para o momento em que a Terra se tornou habitável.

O Sistema Solar formou-se há cerca de 4,57 bilhões de anos. Pouco tempo depois, à medida que arrefecia, os detritos começaram a colidir e a aglomerar-se ao longo do tempo, formando os planetas. Os cientistas pensam que um objeto muito grande colidiu com a Terra em formação e que a nossa Lua se formou a partir dos detritos produzidos por este impacto. Esta colisão foi extremamente violenta, o suficiente para derreter rocha. A Lua rapidamente começou a arrefecer. A maior parte do oceano lunar de magma solidificou quase de imediato, segundo os padrões geológicos, cerca de um milênio. Mas quando cerca de 80% do magma se solidificou, formou-se uma crosta de minerais que isolou a jovem Lua.

Isto abrandou o processo de arrefecimento e, durante algum tempo, a Lua teve um manto parcialmente fundido. O que ainda não foi possível determinar é quanto tempo se manteve assim, antes de arrefecer completamente e se tornar rocha sólida. Estudos de amostras das missões Apollo revelaram que, à medida que a Lua arrefecia lentamente, uma mistura de certos elementos teria flutuado para cima no manto parcialmente derretido, um pouco como o sal deixado para trás quando a água do mar se evapora, formando uma camada distinta. 

Os cientistas pensaram que se conseguissem encontrar uma idade exata para esta camada de magma, que continha muito potássio, elementos raros e fósforo, saberiam quando a Lua ficou 99% cristalizada.

Um dos elementos também encontrados é o lutécio, que é muito ligeiramente radioativo; ao longo de eras, transforma-se gradualmente no elemento háfnio a um ritmo previsível. Assim, os cientistas podem trabalhar para trás para ver há quanto tempo uma determinada rocha existe; isto é semelhante à forma como usamos a datação por carbono para saber a idade dos artefatos arqueológicos. No início do Sistema Solar, todas as rochas tinham a mesma quantidade do lutécio. Com base em outros estudos, os cientistas pensam que a Lua teria levado cerca de 20 milhões de anos a arrefecer até esse nível.

Um artigo foi publicado no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fonte: University of Chicago

Lua Cheia e Marte Cheio

Em 13 de janeiro, uma Lua Cheia e um Marte Cheio estavam próximos, ambos brilhantes e opostos ao Sol no céu do planeta Terra.

© David Bowman (Lua Cheia e Marte Cheio)

Na verdade, Marte estava oculto, passando atrás da Lua, quando visto de alguns locais na América do Norte e noroeste da África. Visto de Richmond, Virgínia, EUA, esta sequência de imagens compostas segue a ocultação lunar noturna antes, durante e depois do tão esperado espetáculo celestial. 

A série temporal telescópica é construída a partir de uma exposição feita a cada dois minutos enquanto rastreia a Lua ao longo das horas que abrangem o evento. Como resultado, a trajetória do Planeta Vermelho parece seguir um caminho suavemente curvo devido à taxa ligeiramente diferente de movimento aparente da Lua. 

A próxima ocultação lunar do brilhante planeta Marte será em 9 de fevereiro, quando a Lua estará na fase gibosa crescente, uma fase intermediária do ciclo lunar, que ocorre entre o quarto crescente e a Lua Cheia. 

No entanto, as ocultações lunares só são visíveis de uma fração da superfície da Terra. A ocultação de Marte em 9 de fevereiro será vista em partes da Rússia, China, leste do Canadá, Groenlândia e outros locais (principalmente no norte), mas uma conjunção próxima da Lua com Marte será mais amplamente visível do planeta Terra.

Fonte: NASA

O mistério da verdadeira idade da Lua

Muito sobre a Lua permanece envolto em mistério, incluindo a sua idade.

© A. Chizhik (ilustração do aspecto da Lua durante o evento de aquecimento de maré)

Análises de amostras trazidas da superfície lunar indicam que a nossa companheira celeste pode ter cerca de 4,35 bilhões de anos, o que significa que surgiu cerca de 200 milhões de anos após a formação do nosso Sistema Solar. 

Mas este imenso desfasamento não agrada a alguns cientistas. Durante os primeiros tempos do Sistema Solar, os detritos e os corpos planetários colidiram e coalesceram para formar planetas. Por volta dos 200 milhões de anos, a maior parte destes detritos caóticos tinha sido arrastada para corpos maiores. Assim, muitos cientistas que simulam a evolução do Sistema Solar consideram improvável a ideia de uma colisão massiva que tenha formado a Lua tão tarde.

Os pesquisadores propõem uma possível explicação para esta discrepância: a Lua teria sofrido uma nova fusão há 4,35 bilhões de anos, devido à atração das marés da Terra, que provocou uma convulsão geológica generalizada e um aquecimento intenso. Esta segunda fusão teria "reiniciado" a idade das rochas lunares, ocultando a verdadeira idade da Lua com o que poderia ser comparado a uma cirurgia plástico-vulcânica. 

A Lua fascina a humanidade há milénios e, nos últimos séculos, as pessoas começaram a perguntar-se como e quando a Lua se formou. Uma das razões para enviar astronautas à Lua foi para responder a esta pergunta. A Lua também serve como um degrau luminoso para compreender objetos mais distantes. Mas, se não conseguimos determinar a idade da Lua, como podemos ter a certeza da idade exata de qualquer coisa para além dela? 

Pensa-se que a Lua nasceu de uma colisão entre a Terra primitiva e um protoplaneta da dimensão de Marte, o último impacto gigante na história do nosso planeta. A data deste evento foi estimada através da datação de amostras lunares que se presume terem sido cristalizadas a partir do oceano de magma lunar que existiu após o impacto, situando a idade da Lua em cerca de 4,35 bilhões de anos. No entanto, esta idade não explica várias discrepâncias com modelos térmicos e outras evidências, como as idades de alguns minerais de zircão na superfície lunar, que sugerem que a Lua poderia ter até 4,51 bilhões de anos.

A hipótese de que um evento de refusão, impulsionado pela evolução orbital da Lua, poderia explicar a ocorrência frequente de rochas com cerca de 4,35 bilhões de anos, como as recolhidas pelas missões Apollo dos EUA e outras, e não a primeira solidificação do oceano lunar de magma.

A Lua pode ter sofrido aquecimento de maré suficiente para causar esta segunda fusão. O aquecimento de maré é um processo no qual as forças gravitacionais entre dois corpos celestes causam atrito interno que leva a um aquecimento intenso. No caso da Lua, este efeito foi provavelmente mais pronunciado no início da sua história, quando estava mais próxima da Terra. 

De acordo com os modelos mais recentes, durante certos períodos dos seus primeiros anos, a órbita da Lua teria sido instável, fazendo com que sofresse forças de maré intensas da Terra que poderiam ter levado a eventos de aquecimento significativos, alterando drasticamente a geologia da Lua. Os pesquisadores estabelecem paralelos entre este hipotético evento de aquecimento na Lua e a atual atividade vulcânica observada na lua de Júpiter, Io, que é conhecida como o corpo mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar. A atividade vulcânica em Io é impulsionada por forças de maré semelhantes às que podem ter marcado o início da história da Lua, com atividade vulcânica generalizada e a superfície a ser constantemente remodelada por erupções.

Os pesquisadores também afirmam que a refusão da Lua explicaria o fato de existirem menos bacias lunares de impacto dos primeiros bombardeamentos do que seria de esperar, uma vez que teriam sido apagadas durante um evento de aquecimento. Esta explicação sugere que a formação da Lua ocorreu entre 4,43 a 4,53 bilhões de anos atrás, no limite superior das estimativas anteriores de idade.

A recente entrega de amostras lunares pela missão Chang'e 6 da China é motivo de grande entusiasmo. Estas amostras, recolhidas no lado oculto da Lua, fornecerão dados valiosos para compreender os processos que moldaram a sua história.

Esta pesquisa não só oferece uma nova perspectiva sobre o passado da Lua, como também abre a porta para investigações mais sutis sobre a sua formação e evolução. A interação entre a geoquímica e as simulações está ajudando os cientistas a preencher as lacunas da história lunar, com o aquecimento de maré emergindo como um mecanismo crucial para compreender as características geológicas da Lua.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Max Planck Institute for Solar System Research

Sombras distorcidas da superfície da Lua

Numa imagem obtida em 14 de outubro de 2023, são vistas sombras distorcidas da superfície da Lua criadas por um eclipse anular do Sol.

© Ryan Imperio (sombras distorcidas da superfície da Lua durante um eclipse anular do Sol)

Esta é uma sequência de imagens captadas continuamente mostrando a progressão das contas de Baily no terceiro contato, ou seja, durante o fim da anularidade, o momento em que a borda oeste da Lua revela o disco do Sol durante o eclipse anular. 

As contas de Baily são formadas quando a luz do Sol brilha através dos vales e crateras da superfície da Lua, quebrando o conhecido padrão de anéis do eclipse, e só são visíveis quando a Lua entra ou sai de um eclipse. Elas são um desafio para captar devido à sua brevidade e ao tempo preciso necessário. 

A imagem foi tirada pelo astrofotógrafo Ryan Imperio, que foi o vencedor geral do concurso Astronomy Photographer of the Year concedido pelo Royal Museums Greewich. 

Fonte: Royal Observatory

Primeiro eclipse total da Lua deste ano

Na noite de hoje para a madrugada segunda-feira todo o Brasil poderá observar o primeiro eclipse total da Lua de 2022.

© NASA (eclipse total da Lua)

O fenômeno será visível em toda a América do Sul e América Central, parte da América do Norte, parte da Europa e parte da África. 

O eclipse total da Lua ocorre quando a Lua entra na umbra, ou seja, na sombra da Terra em um alinhamento entre Sol, Terra e Lua. Este é um belo fenômeno para ser observado. 

No eclipse lunar total o satélite natural da Terra fica com a coloração avermelhada, por isso é a chamada “Lua de Sangue”. Durante um eclipse lunar, a Lua fica vermelha porque a única luz solar que atinge a Lua passa pela atmosfera da Terra. Este fenômeno é denominado “dispersão de Rayleigh”. Quanto mais poeira ou nuvens na atmosfera da Terra durante o eclipse, mais vermelha a Lua aparecerá. 

A superfície da Lua ficará completamente coberta por 1 hora, 24 minutos e 22 segundos. A duração da totalidade será de 85 minutos. 

No Brasil, o eclipse lunar total com a fase penumbral terá início às 22h32, a fase parcial começa às 23h27 de 15 de maio, o eclipse completo começa às 0h29, o máximo do eclipse lunar total, quando a Lua estará totalmente no cone de sombra da Terra, e ficará com tom avermelhado, ocorre às 1h11, o eclipse completo encerra às 1h53, a fase parcial termina às 2h55 e o final do evento com a fase penumbral será às 3h50 do dia 16 de maio. 

© Frederick Ringwald (eclipse lunar total de 15 de abril de 2014)

Ainda em 2022, ocorrerá um segundo eclipse lunar total, no dia 8 de novembro. O próximo eclipse total da Lua que poderá ser visto nestas circunstâncias aqui no Brasil será somente de 25 para 26 de junho de 2029. 

Embora o Brasil esteja numa posição global privilegiada para apreciar este eclipse lunar, infelizmente a visibilidade do fenômeno será prejudicada em muitas regiões do país, por causa do excesso de nebulosidade, onde as condições meteorológicas estarão propensas a muitas nuvens e chuva. 

O fenômeno também pode ser assistido pela internet a partir das 23h. Algumas plataformas vão transmitir o evento ao vivo, tais como: Observatório Nacional,  The Virtual Telescope Project e NASA. 

 Fonte: NASA e Cosmo Novas

Um eclipse lunar com bandas azuis

O que faz com que uma faixa azul cruze a Lua durante um eclipse lunar? A faixa azul é real, mas geralmente muito difícil de ver.

© Angel Yu (eclipse lunar)

A imagem HDR apresentada do eclipse lunar da semana passada, tirada de Yancheng, China, foi processada digitalmente para igualar o brilho da Lua e evidenciar as cores. A cor cinza do canto inferior direito é a cor natural da Lua, iluminada diretamente pela luz solar. A parte superior esquerda da Lua não é iluminada diretamente pelo Sol, pois está sendo eclipsada, ela fica na sombra da Terra.

Ela é fracamente iluminada, porém, pela luz do Sol que passou pelas profundezas da atmosfera terrestre. Esta parte da Lua é vermelha como o pôr do Sol da Terra são vermelhos: porque a atmosfera espalha mais luz azul do que vermelha. A incomum faixa azul é diferente, sua cor é criada pela luz do Sol que passou alto na atmosfera da Terra, onde a luz vermelha é melhor absorvida pelo ozônio do que a luz azul. 

Um eclipse total do Sol ocorrerá dia 4 de dezembro de 2021 (próximo sábado), mas, infelizmente, a totalidade será visível apenas perto do Polo Sul da Terra. Parte do eclipse surgirá a partir de 2h29min (BRT), enquanto o total se formará às 4h33min. O fenômeno será visto pela última vez às 6h37min. A totalidade do eclipse irá durar apenas 1 minuto e 54 segundos. 

Ele não poderá ser observado, no entanto, na maior parte do planeta. O principal ponto de aparição do eclipse será na Antártica. A região do mar de Weddell, parte do Oceano Antártico, terá a visualização mais privilegiada do raro fenômeno. Não será possível ver o fenômeno no Brasil. O último eclipse solar total visto pelos brasileiros aconteceu há 27 anos; o próximo, apenas em 2046. 

Um eclipse solar sempre acontece em média duas semanas antes ou depois de um eclipse lunar. Geralmente, são dois eclipses juntos, mas já foram registrados três em uma mesma temporada. O eclipse lunar parcial mais longo do século ocorreu no último dia 19 e foi visto em grande parte do planeta. Segundo a Nasa, quase 97,4% da Lua foi escondida durante o fenômeno, por isso não foi chamado de eclipse lunar total. Ele teve mais de três horas de duração; outro do mesmo tipo não será visto por outros 648 anos. A longa duração estava relacionada à órbita da Lua, que estava perto do seu ponto mais distante da Terra, o apogeu.

Fonte: NASA

Descoberta de água na superfície da Lua iluminada pelo Sol

O Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha (SOFIA) da NASA confirmou, pela primeira vez, a presença de água na superfície lunar iluminada pelo Sol.

© NASA (superfície da Lua)

Esta descoberta indica que a água pode ser distribuída pela superfície lunar, e não limitada a lugares frios e sombreados. O SOFIA detectou moléculas de água na Cratera Clavius, uma das maiores crateras visíveis da Terra, localizada no hemisfério sul da Lua. As observações anteriores da superfície da Lua detectaram alguma forma de hidrogênio, mas não foram capazes de distinguir entre a água e seu parente químico próximo, hidroxila (OH). 

Dados desse local revelam água em concentrações de 100 a 412 partes por milhão, aproximadamente o equivalente a uma garrafa de 360 ml de água, presa em um metro cúbico de solo espalhado pela superfície lunar. 

Esta descoberta desafia nossa compreensão da superfície lunar e levanta questões intrigantes sobre recursos relevantes para a exploração do espaço profundo. Como comparação, o deserto do Saara tem 100 vezes a quantidade de água que o SOFIA detectou no solo lunar. Apesar das pequenas quantidades, a descoberta levanta novas questões sobre como a água é criada e como ela persiste na superfície lunar áspera e sem ar. A água é um recurso precioso no espaço profundo e um ingrediente fundamental da vida como a conhecemos. 

Se a água encontrada pelo SOFIA é facilmente acessível para uso como um recurso ainda está para ser determinado. Sob o programa Artemis da NASA, a agência está ansiosa para aprender tudo o que puder sobre a presença de água na Lua antes de enviar a primeira mulher e o próximo homem para a superfície lunar em 2024 e estabelecer uma presença humana sustentável lá até o final do década. 

Os resultados do SOFIA são baseados em anos de pesquisas anteriores examinando a presença de água na Lua. Quando os astronautas da Apollo retornaram da Lua em 1969, pensava-se que ela estava completamente seca. As missões orbitais e de impacto nos últimos 20 anos, como o satélite de observação e detecção da cratera lunar da NASA, confirmaram o gelo em crateras permanentemente sombreadas ao redor dos pólos lunares.

Enquanto isso, várias naves espaciais, incluindo a missão Cassini e a missão do cometa Deep Impact, bem como a missão Chandrayaan-1 da Organização de Pesquisa Espacial da Índia, e o Infrared Telescope Facility da NASA, observaram amplamente a superfície lunar e encontraram evidências de hidratação em regiões iluminadas. No entanto, essas missões foram incapazes de distinguir definitivamente a forma em que estava presente - H2O ou OH.

O SOFIA ofereceu um novo meio de olhar para a Lua. Voando em altitudes de até 13,7 km, esse avião Boeing 747SP modificado com um telescópio de 106 polegadas de diâmetro atinge mais de 99% do vapor de água na atmosfera da Terra para obter uma visão mais clara do universo infravermelho. Usando seu Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope (FORCAST), o SOFIA foi capaz de captar o comprimento de onda específico exclusivo para moléculas de água, em 6,1 mícrons, e descobriu uma concentração relativamente surpreendente na ensolarada Cratera Clavius.

Sem uma atmosfera espessa, a água na superfície lunar iluminada pelo Sol deveria ser evaporada para o espaço. Algo está gerando a água e algo deve estar prendendo-a lá. 

Micrometeoritos chovendo na superfície lunar, carregando pequenas quantidades de água, podem depositar a água na superfície lunar com o impacto. Outra possibilidade é que poderia haver um processo de duas etapas em que o vento solar do Sol entrega hidrogênio à superfície lunar e causa uma reação química com minerais contendo oxigênio no solo para criar hidroxila. Enquanto isso, a radiação do bombardeio de micrometeoritos pode estar transformando essa hidroxila em água. 

Como a água é armazenada, tornando possível o acúmulo, também levanta algumas questões intrigantes. A água pode ficar presa em pequenas estruturas semelhantes a grãos no solo, que se formam a partir do alto calor criado pelos impactos de micrometeoritos. Outra possibilidade é que a água possa estar escondida entre os grãos do solo lunar e protegida da luz solar, tornando-a potencialmente um pouco mais acessível do que a água presa em estruturas semelhantes a grãos. 

Para uma missão projetada para olhar para objetos distantes e escuros, como buracos negros, aglomerados de estrelas e galáxias, o foco do SOFIA no vizinho mais próximo e mais brilhante da Terra foi um afastamento de seu objetivo. Os operadores do telescópio normalmente usam uma câmera guia para rastrear estrelas, mantendo o telescópio travado firmemente em seu alvo de observação. Mas a Lua está tão próxima e brilhante que preenche todo o campo de visão da câmera guia. Sem estrelas visíveis, não estava claro se o telescópio poderia rastrear a Lua de forma confiável. Para determinar isso, em agosto de 2018, os operadores decidiram tentar um teste de observação.

Os voos subsequentes do SOFIA procurarão por água em outros locais iluminados pelo Sol e durante as diferentes fases lunares para aprender mais sobre como a água é produzida, armazenada e movida pela Lua. Os dados contribuirão para o trabalho de futuras missões lunares, como o Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) da NASA, para criar os primeiros mapas de recursos hídricos da Lua para a futura exploração espacial humana.

Em outro estudo, os cientistas usaram modelos teóricos e dados do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, apontando que a água pode ficar presa em pequenas sombras, onde as temperaturas ficam abaixo de zero, em maior quantidade do que o esperado. 

Os resultados foram publicados na última edição da Nature Astronomy.

Fonte: NASA

Atmosfera da Terra estende-se além da Lua

A parte mais externa da atmosfera do nosso planeta estende-se bem para lá da órbita lunar, quase o dobro da distância da Lua.

© ESA (localização da geocoroa)

Uma descoberta recente com base em observações da SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) mostra que a camada gasosa que envolve a Terra alcança 630.000 km de distância, ou 50 vezes o diâmetro do nosso planeta.

Onde a nossa atmosfera se funde com o espaço exterior, há uma nuvem de átomos de hidrogênio chamada geocoroa. Um dos instrumentos da nave, SWAN, usou os seus sensores sensíveis para traçar a assinatura do hidrogênio e detectar com precisão quão longe estão os limites da geocora.

Estas observações só podiam ser feitas a certas épocas do ano, quando a Terra e a sua geocoroa aparecessem no campo de visão do SWAN.

Para planetas com hidrogênio nas suas exosferas, o vapor de água é frequentemente visto mais próximo da sua superfície. Este é o caso da Terra, Marte e Vênus.

O primeiro telescópio na Lua, colocado pelos astronautas da Apollo 16 em 1972, captou uma imagem evocativa da geocoroa ao redor da Terra e brilhando intensamente no ultravioleta.

Naquela época, os astronautas à superfície lunar não sabiam que estavam realmente inseridos nos arredores da geocora.

O Sol interage com os átomos de hidrogênio através de um determinado comprimento de onda ultravioleta chamado Lyman-alpha, que os átomos podem absorver e emitir. Dado que este tipo de radiação é absorvida pela atmosfera da Terra, só pode ser observada do espaço.

Graças à sua célula de absorção de hidrogênio, o instrumento SWAN pôde medir seletivamente a luz Lyman-alpha da geocoroa e descartar átomos de hidrogênio mais longe no espaço interplanetário.

O novo estudo revelou que a luz do Sol comprime átomos de hidrogênio na geocoroa no lado diurno da Terra, e também produz uma região de densidade reforçada no lado noturno. A região mais densa do hidrogênio, no lado diurno, é ainda assim bastante esparsa, com apenas 70 átomos por centímetro cúbico 60.000 km acima da superfície da Terra e cerca de 0,2 átomos à distância da Lua.

Na Terra, chamaríamos a isto vácuo, de modo que esta fonte extra de hidrogênio não é suficientemente significativa para facilitar a exploração espacial.

A boa notícia é que estas partículas não representam uma ameaça para os viajantes espaciais em futuras missões tripuladas que orbitem a Lua.

Há também radiação ultravioleta associada à geocoroa, pois os átomos de hidrogênio espalham a luz solar em todas as direções, mas o impacto sobre os astronautas em órbita lunar seria insignificante em comparação com a principal fonte de radiação, o Sol.

Do lado negativo, a geocoroa da Terra pode interferir com observações astronômicas futuras realizadas nas proximidades da Lua.

Lançado em dezembro de 1995, o observatório espacial SOHO tem vindo a estudar o Sol, desde o seu núcleo profundo até à coroa externa e vento solar, há mais de duas décadas. O satélite orbita no primeiro ponto de Lagrange (L1), a cerca de 1,5 milhões de quilômetros da Terra em direção ao Sol.

Esta posição é um bom ponto para observar a geocora de fora. O instrumento SWAN, da SOHO, observou a Terra e a sua atmosfera estendida em três ocasiões entre 1996 e 1998.

Esta descoberta destaca o valor dos dados recolhidos há mais de 20 anos e o excepcional desempenho da SOHO.

Um artigo foi aceito para publicação no periódico Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Fonte: ESA

Dados lunares sobre a história do impacto de asteroides na Terra

A Lua é a crônica mais completa e acessível das colisões de asteroides que esculpiram o nosso jovem Sistema Solar, e um grupo de cientistas está desafiando a nossa compreensão de uma parte da história da Terra.

© NASA/Ernie Wright (mapa de abundâncias rochosas na Lua)

A imagem mostra o lado noturno da Lua, sendo representado pelo mapa de abundâncias rochosas da sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da NASA. As crateras mais proeminentes visíveis no mapa são Tycho (85 milhões de anos), Copérnico (797 milhões de anos) e Aristarco (164 milhões de anos).

O número de impactos de asteroides na Lua e na Terra aumentou duas a três vezes desde há cerca de 290 milhões de anos.

O estudo tem por base a primeira linha temporal compreensiva de grandes crateras na Lua formadas nos últimos bilhões de anos, usando imagens e dados térmicos recolhidos pela sonda LRO. Quando os cientistas compararam a linha temporal da Lua com a linha temporal das crateras aqui na Terra, descobriram que os dois corpos registaram a mesma história de bombardeamento de asteroides, uma que contradiz as teorias sobre a taxa de impacto da Terra.

Durante décadas os cientistas tentaram entender o ritmo a que os asteroides atingem a Terra estudando cuidadosamente as crateras de impacto nos continentes e usando datação radiométrica das rochas em seu redor para determinar as idades das maiores e, portanto, das mais intactas. O problema é que muitos especialistas assumiram que as primeiras crateras da Terra foram desgastadas pelo vento, pelas tempestades e por outros processos geológicos. Esta ideia explicava por que a Terra tem menos crateras mais antigas do que o esperado em comparação com outros corpos no Sistema Solar, mas tornou difícil a determinação de uma taxa de impacto precisa e determinar se havia mudado com o tempo.

Uma maneira de contornar este problema é através do estudo da Lua. A Terra e a Lua são atingidas nas mesmas proporções ao longo do tempo. Em geral, devido ao seu tamanho maior e gravidade mais alta, cerca de vinte asteroides atingem a Terra por cada um que atinge a Lua, embora os grandes impactos em ambos os corpos sejam raros. Mas apesar das grandes crateras lunares terem sofrido pouca erosão ao longo de blhões de anos, e assim fornecerem aos cientistas um registo valioso, não havia como determinar as suas idades até que a LRO começou a orbitar a Lua há uma década.

O radiômetro térmico da LRO, chamado Diviner, disse aos cientistas quanto calor é irradiado da superfície da Lua, um fator crítico na determinação das idades das crateras. Ao observar este calor irradiado durante a noite lunar, os cientistas podem calcular quanta superfície é coberta por rochas grandes e quentes, em comparação com o regolito mais frio e mais fino, também conhecido como solo lunar.

As grandes crateras formadas por impactos de asteroides nos últimos bilhões de anos são cobertas por pedras e rochas, enquanto crateras mais antigas têm poucas rochas, mostram os dados do Diviner. Isto acontece porque os impactos escavam pedregulhos lunares que são "moídos" ao longo de dezenas de milhões de anos por uma chuva constante de meteoritos minúsculos.

Rebecca Ghent, cientista planetária na Universidade de Toronto e do Instituto de Ciência Planetária (EUA), calculou em 2014 a velocidade a que as rochas da Lua se decompõem em solo. O seu trabalho revelou uma relação entre a abundância de rochas grandes perto de uma cratera e a sua idade. Usando esta foi reunido uma lista de idades de todas as crateras lunares com menos de um bilhão de anos.

O trabalho compensou, retornando várias descobertas inesperadas. Primeiro, a equipe descobriu que o ritmo de formação de crateras grandes na Lua foi duas a três vezes maior ao longo dos últimos 290 milhões de anos do que nos últimos 700 milhões de anos. A razão para este salto na taxa de impacto é desconhecida. Pode estar relacionado com grandes colisões que ocorreram há mais de 300 milhões de anos no cinturão principal de asteroides entre Marte e Júpiter. Tais eventos podem criar detritos que podem atingir o Sistema Solar interior.

A segunda surpresa veio da comparação das idades das crateras grandes na Lua com as da Terra. O seu número e idades similares desafiam a teoria de que a Terra perdeu tantas crateras através da erosão que uma taxa de impacto não pode ser calculada.

Provar que menos crateras significa menos impactos e não perda por erosão, representou um desafio formidável.

Os tubos de kimberlito subterrâneos são vulcões há muito extintos que se estendem, em forma de cenoura, até alguns quilômetros abaixo da superfície. Os cientistas sabem muito sobre a idade e sobre a taxa de erosão dos tubos de kimberlito porque são amplamente minados à procura de diamantes. Estão também localizados em algumas das regiões com menos erosão da Terra, os mesmos locais onde encontramos crateras de impacto preservadas.

Os tubos de kimberlito formados desde há aproximadamente 650 milhões de anos não sofreram muita erosão, indicando que as grandes crateras de impacto mais jovens do que 650 milhões de anos, em terrenos estáveis, também devem estar intactas.

Os achados da equipe relacionados com a Terra podem ter implicações para a história da vida, que é pontuada por eventos de extinção e por uma rápida evolução de novas espécies. Embora as forças que impulsionaram estes eventos sejam complicadas e possam incluir outras causas geológicas, como grandes erupções vulcânicas, combinadas com outros fatores biológicos, a equipe realça que os impactos de asteroides certamente desempenharam um papel nesta saga. A questão é saber se a mudança prevista nos impactos de asteroides está diretamente ligada a eventos que ocorreram há muito tempo na Terra.

Um artigo científico relata a pesquisa na revista Science.

Fonte: Southwest Research Institute

Eclipse lunar total

Na madrugada desta segunda-feira (21) ocorrerá um eclipse lunar total, que acontece quando Sol, Terra e Lua estão alinhados e o nosso planeta faz sombra sobre o satélite.

© Cosmo Novas (Superlua de sangue)

O fenômeno é similar ao ocorrido em julho do ano passado, mas poderá ser observado por mais tempo em todas as cidades do Brasil desta vez. O eclipse lunar, que será o único total de 2019, será completamente visível nas Américas do Sul e do Norte e em partes da Europa e da África.

O eclipse começa à 00h36 (UTC−2). A fase da umbra, isto é, quando a sombra do Sol começa a ser vista na Lua, tem início à 01h33 (UTC−2). O satélite estará na fase total máxima às 03h12, já no lado oeste do céu. A fase parcial segue até as 04h50 (UTC−2) e o fenômento termina às 05h48 (UTC−2).

Ao contrário do que acontece em um eclipse solar total, a observação da versão lunar não exige um óculos de proteção. É possível assistir ao fenômeno a olho nu, mas um binóculo ou uma luneta simples podem ajudar. É mais fácil observar o eclipse em áreas menos iluminadas, afastadas do centro das grandes cidades, e com o horizonte livre.

Por volta das 18h (UTC−2) desta segunda-feira, a Lua também estará mais próxima de seu ponto de órbita da Terra, o chamado de perigeu, a cerca de 357.340 quilômetros de distância. Por conta disso, o satélite parecerá maior para quem o observa da perspectiva do planeta. Quando isso acontece, o fenômeno é chamado de Superlua.

Em todo eclipse lunar total, se observa a chamada Lua de sangue. O termo, usado popularmente mas não adotado tecnicamente pelos astrônomos, se refere ao tom avermelhado que a Lua assume quando entra na fase máxima de sombreamento.

A tonalidade deve ser atingida na fase total do eclipse, quando Sol, Terra e Lua ficarão alinhados e o planeta impedirá a chegada dos raios solares até o satélite. A maneira com que a luz das cores vermelho e laranja é refratada ao passar pela atmosfera terrestre e reflete na Lua é o que causa a o fenômeno da Lua de sangue.

Quem perder o eclipse lunar total desta madrugada só terá outra chance em 16 de maio de 2022. Antes disso, em 2021, outro fenômeno lunar poderá ser observado parcialmente do Brasil. No resto do mundo haverá mais possibilidade de acompanhar outros eclipses parciais nesse intervalo.

Neste ano, no dia 2 de julho, no Chile e Argentina ainda será possível observar um eclipse solar total. O fenômeno é bastante raro, sendo que a Lua passará entre a Terra e o Sol, bloqueando sua luz. Por ser vísivel de uma faixa muito pequena na Terra, pouquíssimas pessoas já conseguiram acompanhar o fenômeno.

Em 16 de julho, um eclipse lunar parcial será visto na África e em parte da Europa. Nesse caso, o Brasil verá pouco do fenômeno. O ano acaba com um eclipse do tipo anular em 26 de dezembro, quando a Lua não bloqueia totalmente a visão do Sol, restando um anel iluminado a sua volta. Ele será visto apenas na Oceania e na Ásia.

Fonte: Cosmo Novas

A Terra vista da Lua em ultravioleta

Que planeta é esse?

© NASA/Apollo 16 (Terra em ultravioleta)

É a Terra.

A imagem em cores falsas apresentada mostra como a Terra brilha na luz ultravioleta (UV). A imagem é histórica porque foi tirada da superfície da Lua pelo primeiro observatório lunar da humanidade. O equipamento (câmera e espectrógrafo em UV) que tirou a foto acima foi instalado e deixado na Lua pela tripulação da Apollo em 1972.

Embora muito pouca luz UV seja transmitida através da atmosfera da Terra, ela pode causar queimaduras solares. A parte da Terra voltada para o Sol reflete muita luz UV, mas talvez mais interessante seja o lado oposto ao Sol. Aqui bandas de emissão UV são o resultado de auroras causadas por partículas carregadas expelidas pelo Sol. Outros planetas que geram auroras no UV incluem Marte, Saturno, Júpiter e Urano.

Fonte: NASA

Água gelada confirmada nos polos da Lua

Astrônomos observaram diretamente evidências definitivas de água gelada na superfície da Lua, nas partes mais escuras e mais frias das suas regiões polares.

© NASA (distribuição do gelo superficial nos polos lunares)

A imagem mostra a distribuição do gelo superficial no polo sul (esquerda) e no polo norte (direita) da Lua, detectado pelo instrumento M3 (Moon Mineralogy Mapper) da NASA. O azul representa as localizações do gelo, sobrepostas sobre uma imagem da superfície lunar, onde o tom cinza corresponde a temperaturas (tons escuros correspondem a áreas mais frias e tons mais claros correspondem a zonas mais quentes). O gelo está concentrado nos locais mais frios e escuros, nas sombras das crateras.

Estes depósitos de gelo estão distribuídos de forma irregular e podem ser antigos. No polo sul, a maioria da água gelada está concentrada nas crateras lunares, enquanto o gelo no polo norte está mais amplamente distribuído, mas é mais escasso.

Uma equipe de cientistas, liderada por Shuai Li da Universidade do Hawaii e da Universidade de Brown e que inclui Richard Elphic do Centro de Pesquisa Ames da NASA, usou dados do instrumento M3 da NASA para identificar três assinaturas específicas que definitivamente comprovam a existência de água gelada na superfície da Lua.

O instrumento M3, a bordo da sonda Chandrayaan-1, lançada em 2008 pela ISRO (Indian Space Research Organization), a agência espacial da Índia, estava equipado para confirmar a presença de gelo na Lua. Recolheu dados que não só captaram as propriedades refletivas que era esperada do gelo, mas também foi capaz de medir diretamente a maneira distinta como as suas moléculas absorvem a luz infravermelha, de modo que pode diferenciar entre água líquida, vapor e gelo sólido.

A maior parte do gelo recém-descoberto encontra-se nas sombras de crateras perto dos polos, onde as temperaturas mais quentes nunca sobem acima dos -157ºC. Devido à inclinação muito pequena do eixo de rotação da Lua, a luz solar nunca alcança estas regiões.

As observações anteriores encontraram indiretamente possíveis sinais de água gelada superficial no polo lunar sul, mas estes podiam ter sido explicados por outros fenômenos, como por exemplo solo lunar incomumente refletivo.

Com gelo suficiente à superfície - nos primeiros milímetros - a água pode ser utilizada como recurso para expedições futuras para explorar e até permanecer na Lua, e é potencialmente mais fácil de aceder do que a água detectada por baixo da superfície da Lua.

Aprender mais sobre este gelo, como lá chegou e como interage com o maior ambiente lunar será um foco fundamental da NASA e parceiros comerciais, à medida que se esforçam para regressar e explorar o nosso vizinho mais próximo, a Lua.

Os resultados foram publicados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fonte: University of Hawaii

O efeito da refração atmosférica durante o poente da Lua

O fotógrafo Petr Horálek captou este conjunto de imagens quando da sua visita ao Observatório do Paranal do ESO, no Chile, onde o céu se apresenta notavelmente límpido.

© ESO/Petr Horálek (efeito da refração atmosférica durante o poente lunar)

Petr fotografou este Pôr de Lua avermelhado com intervalos de 5 segundos, observando a Lua à medida que esta se afundava no céu escuro e finalmente desaparecia por baixo do horizonte (as imagens estão ordenadas cronologicamente da esquerda para a direita e de cima para baixo).

A proeminente cor vermelha deve-se à refração atmosférica. À medida que a Lua se aproxima do horizonte, a sua luz refletida tem que atravessar cada vez mais atmosfera antes de chegar aos nossos olhos, o que significa que a dispersão se torna mais importante, ou seja, há mais ar por onde a luz tem que passar e por isso mais desta luz é dispersa. De todas as cores que compõem a luz visível, a atmosfera terrestre dispersa e refrata menos a luz vermelha devido ao seu maior comprimento de onda, o que faz com que os poentes solar e lunar apresentem um característico tom vermelho-alaranjado.

Além desta cor, vemos outra estrutura notável na imagem: um efeito ondulado aparente, a Lua parece estar derretendo! Mais uma vez, trata-se de um efeito atmosférico: os raios de luz são refratados de forma estranha e irregular por camadas de ar com diferentes densidades, temperaturas, pressões, umidades, etc. A forma da Lua também parece estar achatada devido ao efeito de lente da atmosfera, o qual empurra as seções mais baixas para cima, criando uma oval.

Estes fenômenos são todos causados por refração diferencial, essencialmente cada camada da atmosfera da Terra trata a luz da Lua de modo diferente, o que resulta em imagens distorcidas.

Fonte: ESO

A rocha incomum no pico da cratera Tycho na Lua

Por que existe um grande pedaço de rocha perto do centro do pico da cratera Tycho?

© NASA/LRO (rocha na cratera Tycho)

A cratera Tycho na Lua é uma das formas mais fáceis de se observar do nosso satélite, ela é visível até a olho nu. Mas no centro da  cratera Tycho há algo incomum, uma rocha de 120 metros de diâmetro.

Este pedaço de rocha foi fotografado em altíssima resolução ao nascer do sol, durante a última década, pela sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).

A principal hipótese da origem é que a rocha foi lançada durante a tremenda colisão que formou a cratera Tycho há cerca de 110 milhões de anos e, por acaso, voltou para baixo, bem perto do centro da recém-formada montanha central.

Ao longo dos próximos bilhões de anos, os impactos de meteoros e os terremotos devem degradar lentamente o centro da cratera Tycho, provavelmente fazendo com que o pedaço de rocha caia de uma altura de 2.000 metros no assoalho da cratera e se desintegre.

Fonte: NASA