Lua foi gerada por colisão frontral entre a Terra e planeta em formação

Segundo geoquímicos da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA), a Lua foi formada por uma violenta colisão de frente entre a Terra primitiva e um "embrião planetário" chamado Theia aproximadamente 100 milhões de anos depois da formação do nosso planeta.

© William K. Hartmann (ilustração do evento que produziu a Lua)

Os cientistas já sabiam deste acidente a alta velocidade, que ocorreu quase há 4,5 bilhões de anos atrás, mas muitos pensavam que a Terra colidiu com Theia a um ângulo de 45 graus ou mais, uma poderosa colisão de lado. Novas evidências divulgadas agora reforçam consideravelmente o caso de um choque frontal.

Os pesquisadores analisaram sete rochas trazidas para a Terra da Lua pelas missões Apollo 12, 15 e 17, bem como seis rochas vulcânicas do manto da Terra, cinco do Havaí e uma do estado americano do Arizona.

A chave para a reconstrução do impacto gigante foi uma assinatura química revelada nos átomos de oxigênio das rochas (o oxigênio constitui 90% do volume das rochas e 50% do seu peso). Mais de 99,9% do oxigênio da Terra é ¹⁶O, assim chamado porque cada átomo contém 8 prótons e 8 nêutrons. Mas também existem pequenas quantidades de isótopos de oxigênio mais pesados: ¹⁷O, que tem um nêutron extra, e ¹⁷O, que tem dois nêutrons extra.

A Terra, Marte e outros corpos planetários no nosso Sistema Solar têm, cada um, uma taxa única de ¹⁷O para ¹⁶O, cada um, uma "impressão digital" distinta.

Em 2014, uma equipe de cientistas alemães divulgou na revista Science que a Lua também tem o sua própria e única taxa de isótopos de oxigênio, diferente do da Terra. A nova pesquisa descobriu que tal não é o caso.

"Nós não vemos nenhuma diferença entre os isótopos de oxigênio da Terra e da Lua; são indistinguíveis," afirma Edward Young, autor principal do novo estudo e professor de geoquímica e cosmoquímica na UCLA.

A equipe de pesquisa de Young usou tecnologia de ponta para fazer medições extraordinariamente precisas e cuidadosas, e verificou-as com o novo espectrõmetro de massa da universidade.

O fato de que o oxigênio nas rochas da Terra e da Lua partilham assinaturas químicas foi muito revelador. Caso a Terra e Theia tivessem colidido num golpe lateral, a vasta maioria da Lua seria principalmente constituída pelo corpo Theia, e a Terra e a Lua teriam diferentes isótopos de oxigênio. Uma colisão de frente, no entanto, provavelmente teria resultado na composição química semelhante da Terra e da Lua.

"Theia foi bem misturado tanto na Terra como na Lua e uniformemente disperso entre os dois," comenta Young. "Isto explica porque é que não vemos uma assinatura diferente de Theia na Lua em relação à Terra."

Theia, que não sobreviveu à colisão (exceto que agora compõe grande parte da Terra e da Lua), estava crescendo e provavelmente ter-se-ia tornado um planeta caso a colisão não tivesse ocorrido. Young e outros cientistas pensam que o corpo tinha aproximadamente o mesmo tamanho que a Terra; outros acham que era mais pequeno, talvez parecido com Marte.

Outra questão interessante é saber se a colisão com Theia removeu qualquer água que a Terra primitiva pudesse conter. Depois da colisão, talvez dezenas de milhões de anos mais tarde, pequenos asteroides provavelmente atingiram a Terra, incluindo aqueles ricos em água. As colisões de corpos em crescimento ocorreram com muita frequência naquela época, embora Marte tivesse evitado grandes colisões.

A colisão frontal foi inicialmente proposta em 2012 por Matija Cuk, agora no Instituto SETI, e Sarah Stewart, professora na Universidade Davis da Califórnia; e, separadamente durante o mesmo ano, por Robin Canup do SwRI (Southwest Research Institute).

O recente estudo foi publicado na revista Science.

Fonte: University of California, Los Angeles

Eclipse total da Super Lua

Nesta noite de domingo a Lua irá entrar no cone de sombra da Terra e provavelmente deve adquirir uma coloração avermelhada.

© NASA (Eclipse Total da Lua)

A Lua desta noite será particularmente brilhante, pois ela alcançará sua fase cheia quando estiver relativamente mais próxima da Terra na sua órbita elíptica ao redor do nosso planeta. De fato, por algumas medidas de tamanho e brilho, a Lua Cheia dessa noite é designada como sendo uma Super Lua, pois a Lua estará no perigeu fazendo a Lua parecer 14% maior em diâmetro do que o habitual e cerca de 30% mais brilhante do que a Lua Cheia em média. Contudo, a nossa Lua irá aparentar uma tonalidade avermelhada pois estará totalmente mergulhada na sombra da Terra. A coloração avermelhada resulta do fato da luz solar azul ser mais fortemente espalhada pela atmosfera da Terra, enquanto a luz vermelha é refratada e atinge a Lua eclipsada. A Lua desta noite pode também ser chamada de Lua da Colheita (Harvest Moon), já que é a Lua Cheia que ocorre mais próxima do equinócio de Setembro, uma época marcada pela colheita das plantações no hemisfério norte da Terra. Eclipses totais com Super Lua são fenômenos relativamente raros, a coincidência destes dois eventos ocorreu apenas cinco vezes no século passado, sendo que o último eclipse com Super Lua aconteceu em 1982 e o próximo será em 2033.

A Super Lua é um fenômeno relativamente comum. Na média, acontece uma vez a cada 13 meses. Eclipses lunares também ocorrem todos os anos. Contudo, eclipses lunares totais são mais raros. Aliás, o próximo será visto no Brasil somente daqui a quatro anos.

O eclipse total da Super Lua nesta noite levará um pouco mais de uma hora, com a Lua na totalidade por volta das 23h11 até 0h23 (horário de Brasília), e será visível do leste da América do Norte depois do pôr-do-Sol, na América do Sul no meio da noite e no oeste da Europa antes do nascer do Sol. No Brasil o eclipse será visível em todo o território. O evento começará a partir das 21h12 e ficará totalmente visível até às 2h22 da segunda-feira.

Se o céu estiver limpo e o horizonte aberto o espetáculo estará garantido. Se chover, é possível acompanhar o eclipse pela internet. Vários sites farão transmissão ao vivo do evento. Um deles é o site da revista Sky & Telescope, outro canal é o site da NASA, que começarão a transmitir o evento às 22h deste domingo.

Fonte: NASA & Revista Galileu

Novas evidências sobre a formação da Lua

A formação da Lua por muito tempo tem sido um mistério para a astronomia, mas novos estudos estão suportando a teoria de que a Lua foi formada a partir de detritos deixados para trás de uma colisão entre a Terra recém-nascida e uma rocha do tamanho de Marte, com uma camada superficial de meteoritos cobrindo ambos os corpos após a colisão.

© Hagai Perets (ilustração da colisão que formou a Terra e a Lua)

A Terra nasceu a cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, e acreditam-se que a Lua nasceu pouco tempo depois. A explicação mais aceita atualmente para a origem da Lua, conhecida como a hipótese do impacto gigante, foi proposta pela primeira vez na década de 1970. Ela sugere que a Lua resultou da colisão de dois protoplanetas, ou mundos embrionários. Um desses mundos era a Terra recém-formada e o outro um objeto do tamanho de Marte, conhecido como Theia. A Lua então, depois da colisão, se formou a partir dos detritos.

Os desafios dessa explicação estão relacionados à química da Lua. A maior parte dos modelos da teoria do impacto gigante, diz que mais de 60% da Lua deveria ser feita de material originado de Theia. O problema é que a maior parte dos corpos no Sistema Solar possuem uma química única, e a Terra, Theia e consequentemente a Lua também deveriam ter. Contudo, amostras de rochas da Lua revelaram que ela é mais similar com a Terra do que os modelos previam.

“Em termos de composição, a Terra e a Lua são quase gêmeas, suas composições diferem em poucas parte em um milhão”, disse a principal autora do estudo Alessandra Mastrobuono-Battisti, uma astrofísica no Instituto Israel de Tecnologia em Haifa. “Essa contradição tem criado uma grande sombra sobre o modelo do impacto gigante”.

Para iluminar esse mistério, Mastrobuono-Battisti e seus colegas simularam colisões no início do Sistema Solar entre 85 a 90 protoplanetas, cada um deles com cerca de 10% da massa da Terra, e entre 1.000 a 2.000 corpos menores, chamados de planetesimais. Cada um desses últimos com uma massa de cerca de 0,25% a massa da Terra.

Os pesquisadores simularam as colisões levando em consideração um padrão de disco que se estendia de 0,5 UA até 4,5 UA (Unidade Astronômica) de distância do Sol.

Os cientistas descobriram que entre 100 milhões a 200 milhões de anos depois dos modelos terem começados a rodar, cada simulação tipicamente produziu entre três e quatro planetas rochosos, com o maior deles com uma massa comporável à massa da Terra. Esses mundos eram compostos de material que era distinto um dos outros. Contudo, eles também encontraram que entre 20% a 40% do tempo, a composição de um dos planetas era muito similar à composição do último protoplaneta que tinha colidido com ele. Essa semelhança é cerca de 10 vezes maior do que as estimativas anteriores.

“O aspecto mais surpreendente e animador foi encontrar a possibilidade de termos novas ideias que podem iluminar um mistério de mais de 30 anos”, disse o co-autor do estudo Hagai Perets, um astrofísico do Instituto de Tecnologia de Haifa. “Pares de planetas e corpos impactantes não são tão raros assim”.

A razão para essa similaridade na composição tem sido feita com as órbitas ocupadas por esses corpos em colisão. A composição desses objetos variava de acordo com a quantidade de calor que eles recebiam; por exemplo, quanto mais distante um protoplaneta estava do Sol, mais frio ele era, e assim, ele teria uma probabilidade maior de reter um isótopo relativamente pesado do oxigênio. Os cientistas descobriram que para cada planeta formado, o último protoplaneta a colidir com ele provavelmente compartilhava uma órbita similar. Assim, os protoplanetas que compartilharam locais de nascimento similares, podem também compartilhar uma composição similar.

Essas descobertas sugerem que a composição similar da Terra e da Lua poderia ser uma consequência natural de um impacto gigante. Essa teoria também explica por que suas composições diferem daquelas de outros corpos no Sistema Solar, dizem os pesquisadores.

Outro desafio para entender  como a Lua e a Terra se formaram tem relação com o tungstênio. Esse metal tem características altamente siderófilas significando que ele se liga fortemente com o ferro, e poderia ter uma forte tendência para se mover para o núcleo da Terra rico em ferro. Contudo, a crosta da Terra e o manto, possui um excesso de elementos siderófilos como o tungstênio.

Pesquisas anteriores sugerem que os elementos ligados ao ferro agora vistos na Terra, vieram de um uma camada superficial de material do espaço que se acumulou em ambos os corpos depois do impacto gigante que formou a Lua e depois formou o núcleo da Terra. Se essa teoria for verdadeira, então os níveis de isótopos de tungstênio da Terra deveriam ser diferentes daqueles encontrados na Lua. Agora, outros dois estudos independentes revelaram que de fato existe essa diferença prevista entre a quantidade de isótopos de tungstênio na Terra e na Lua.

Os cientistas analisaram as rochas lunares e descobriram um excesso na abundância do isótopo tungstênio-182 na Lua se comparado com a quantidade presente no núcleo da Terra atualmente. “Essa é a primeira vez que nós podemos resolver essas pequenas diferenças”, disse o cosmoquímico Thomas Kruijer na Universidade de Münster na Alemanha, principal autor de um dos dois estudos. “Definir esse valor com precisão é um passo muito importante para os estudos posteriores”.

Essa diferença é melhor explicada pela teoria sobre as diferentes proporções de tungstênio-182 que se acumularam em cada corpo depois do impacto gigante que formou a Lua.

Fonte: Nature

A extensão da gigantesca erupção vulcânica da Lua é revelada

Uma equipe de astrônomos e geólogos produziram um novo mapa do vulcão mais incomum da Lua mostrando que sua erupção explosiva lançou detritos sobre uma área muito maior do que se pensava anteriormente.

© Durham University/Jack Wilson (área em torno do Complexo Vulcânico Compton-Belcovich)

A imagem acima mostra a área em torno do Complexo Vulcânico Compton-Belcovich, onde a escala vertical foi reforçada para maior nitidez. A região vermelha com cerca de 35 km de diâmetro é o complexo vulcânico e a área verde contém os detritos radioativos da erupção do vulcão, que se estende por 300 quilômetros a leste.

A equipe, liderada pelos especialistas do Institute for Computational Cosmology and Department of Earth Sciences na Universidade de Durham no Reino Unido, estudou uma área da superfície lunar no Complexo Vulcânico Compton-Belcovich.

Mapeando o elemento radioativo tório, que foi lançado durante a erupção, eles descobriram que com a ajuda da baixa gravidade da Lua os detritos de um vulcão sem nome eram capazes de cobrir uma área com cerca de 70.000 quilômetros quadrados.

A erupção, que aconteceu a cerca de 3,5 bilhões de anos, lançou rochas cinco vezes mais distante do que o fluxo piroclástico de rocha derretida e gases que soterraram a cidade romana de Pompeia.

Os pesquisadores usaram dados da sonda Lunar Prospector da NASA, que registrou o local vulcânico, pela primeira vez em 1999 quando eles detectaram um depósito isolado de tório no lado escuro da Lua entre as crateras de impacto Compton e Belkovich.

Desde a sua descoberta, o depósito tem sido difícil de ser estudado pois ele está escondido abaixo dos detritos dos impactos de meteoritos, mas a Lunar Prospector detectou raios gama emitidos pelo tório que pode passar por centenas de metros de rocha.

Com base nessa informação, os pesquisadores usaram uma técnica de realce de imagem, originalmente desenvolvida para espiar o Universo distante, para deixar o mapa mais nítido e revelar o enorme tamanho do depósito de tório da erupção vulcânica.

“Os vulcões eram comuns no início da vida da Lua, e os “mares” escuros que você pode observar na superfície da Lua foram criados pela lava rica em ferro que inundaram grandes áreas, preenchendo as crateras de impacto”, disse Jack Wilson do Institute for Computational Cosmology de Durham.

“A erupção de lava brilhante, pobre em ferro e viscosa, que criou os cones vulcânicos de flancos íngremes, eram raras e observadas somente em locais como esses. A erupção explosiva desse tipo de lava é desconhecida em qualquer outro local da Lua, fazendo desse vulcão algo bem único”.

“Mapeando o conteúdo radioativo da lava desse vulcão nós somos capazes de mostrar que a rocha derretida radioativa, fluiu além dos taludes do vulcão, alcançando centenas de quilômetros em uma direção”, disse Wilson.

A equipe de pesquisa está agora planejando aplicar essa técnica de mapeamento no maior vulcão conhecido do Sistema Solar, o Monte Olympus em Marte.

Além do elemento radioativo tório, os pesquisadores irão buscar por hidrogênio e os remanescentes possíveis de gelo de água de geleiras nos altos taludes do Planeta Vermelho.

Fonte: Astronomy

O hidrogênio é mais abundante em encostas do polo lunar

As viagens espaciais são difíceis e caras, custaria milhares de dólares enviar uma garrafa de água para a Lua.

© NASA/GSFC/Arizona State University (Cratera Hayn)

A imagem acima captada pela sonda LRO mostra a Cratera Hayn, localizada ao nordeste de Mare Humboldtianum, dramaticamente iluminada pelo Sol próximo do horizonte, que provoca grandes sombras no chão da cratera.

A descoberta recente na Lua de moléculas contendo hidrogênio, possivelmente incluindo água, anima os exploradores porque estes depósitos podem ser minados caso sejam suficientemente abundantes, poupando o considerável custo de levar água da Terra. A água lunar poderia ser usada para beber ou os seus componentes - hidrogênio e oxigênio - poderiam ser usados para fabricar produtos importantes à superfície que os futuros visitantes lunares precisassem, como combustível e ar respirável.

Observações recentes pela sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da NASA indicam que estes depósitos podem ser um pouco mais abundantes em encostas de crateras no hemisfério sul viradas para o polo sul lunar. "Existem em média cerca de 23 partes por milhão mais hidrogênio nas encostas viradas para o polo do que nas encostas viradas para o equador," afirma Timothy McClanahan do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland.

Esta é a primeira vez que se detecta uma diferença geoquímica generalizada na abundância de hidrogênio entre encostas lunares viradas para o polo e encostas viradas para o equador. É igual a uma diferença de 1% no sinal de nêutrons detetacdos pelo instrumento LEND (Lunar Exploration Neutron Detector) da LRO.

O material que contém hidrogênio é volátil e pode estar na forma de moléculas de água ou moléculas de hidroxila, frouxamente ligados à superfície lunar. De acordo com McClanahan, a causa da discrepância entre as crateras com encostas viradas para o polo e as encostas viradas para o equador pode ser semelhante à forma como o Sol mobiliza ou redistribui água gelada de locais mais quentes para locais mais frios na superfície da Terra.

"Aqui no hemisfério norte, se sairmos à rua num dia ensolarado depois da queda de neve, notamos que existe mais neve em encostas viradas para norte porque perdem água a taxas menores do que as encostas mais iluminadas viradas para sul," explica McClanahan. "Nós pensamos que ocorre um fenômeno parecido com os voláteis na Lua, as encostas viradas para o polo não recebem tanta luz solar como as encostas viradas para o equador, por isso este material facilmente vaporizado permanece mais tempo e, eventualmente, acumula-se em maior quantidade nas crateras com encostas viradas na direção do polo."

A equipe observou a maior abundância de hidrogênio, nas encostas viradas para o polo, na topografia do hemisfério sul da Lua, com início entre os 50 e 60 graus de latitude sul. As encostas mais perto do polo sul mostram uma maior diferença na concentração de hidrogênio. Além disso, o hidrogênio foi detetacdo em maiores concentrações nas maiores encostas viradas para o polo, cerca de 45 partes por milhão perto de ambos os polos. Encostas mais amplas fornecem sinais mais detectáveis do que encostas mais pequenas. O resultado indica que estas têm maiores concentrações de hidrogênio do que as regiões vizinhas. Por outro lado, segundo McClanahan, as medições do LEND, nas maiores encostas viradas para o equador, não contrastam com as suas regiões vizinhas, o que indica que têm concentrações iguais de hidrogênio. A equipe pensa que também poderá ser encontrado mais hidrogênio nas crateras com encostas viradas para o polo no hemisfério norte, mas estão ainda recolhendo e analisando dados do LEND para esta região.

Existem várias fontes possíveis para o hidrogênio na Lua. Os cometas e alguns asteroides contêm grandes quantidades de água e os impactos destes objetos podem transportar hidrogênio para a Lua. As moléculas que contêm hidrogênio também podem ser criadas na superfície lunar pela interação com o vento solar. O vento solar é uma fina corrente de gás constantemente soprada pelo Sol. A maior parte é hidrogênio que pode interagir com o oxigênio em rochas de silicato e na poeira lunar para formar hidroxila e possivelmente moléculas de água. Depois de chegarem à Lua, pensa-se que fiquem energizadas pela luz solar e, em seguida, ressaltem sobre a superfície; e ficam presas, pelo menos temporariamente, em áreas mais frias e à sombra.

Desde a década de 1960 que os cientistas pensam que somente as áreas permanentemente à sombra em crateras perto dos polos são frias o suficiente para acumular este material volátil, mas observações recentes por várias sondas espaciais, incluindo a LRO, sugerem que o hidrogênio na Lua está mais difundido.

Ainda não sabemos se o hidrogênio é abundante o suficiente para uma mineração economicamente viável. "As quantidades que estamos detectando são ainda menores que o deserto mais seco da Terra," comenta McClanahan. No entanto, a resolução do instrumento LEND é maior que o tamanho das maiores encostas viradas para o polo, por isso em encostas mais pequenas, talvez com vários metros, esta concentração poderá ser significativamente maior. McClanahan diz que tudo indica que as maiores concentrações de hidrogênio estão em regiões permanentemente à sombra.

A equipe fez as observações com o instrumento LEND da LRO, que detecta hidrogênio através da contagem do número de nêutrons, libertadas da superfície lunar. Os nêutrons são produzidos quando a superfície da Lua é bombardeada por raios cósmicos. O espaço é permeado por raios cósmicos, partículas de alta velocidade produzidas por eventos poderosos como erupções no Sol ou explosões de estrelas no espaço profundo. Os raios cósmicos quebram os átomos do material perto da superfície lunar, criando nêutrons que saltam de átomo para átomo como uma bola de bilhar. Alguns nêutrons conseguem saltar de volta para o espaço onde podem ser contados pelos detectores de nêutrons.

Os nêutrons das colisões de raios cósmicos têm uma gama ampla de velocidades e os átomos de hidrogênio são os mais eficientes a parar os nêutrons na sua faixa média de velocidades, os chamados nêutrons epitermais. As colisões com os átomos de hidrogênio no regolito lunar reduzem o número de nêutrons epitermais que voam para o espaço. Quanto maior a quantidade de hidrogênio, menos nêutrons epitermais o detector LEND vai contar.

A equipe percebeu uma diminuição generalizada no número de nêutrons epitermais detectados pelo LEND como sinal da presença de hidrogênio em crateras com encostas viradas para o polo. Combinaram dados do LEND com a topografia lunar e mapas de iluminação derivados do instrumento LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter) e mapas de temperatura do instrumento Diviner (Diviner Lunar Radiometer Experiment), ambos a bordo da sonda LRO, para descobrir a maior abundância de hidrogênio e as condições associadas à superfície nas encostas viradas para o polo.

Além de ver se o mesmo padrão existe no hemisfério norte da Lua, a equipe quer ver se a abundância de hidrogênio muda com a transição do dia para a noite. Se assim for, dará mais força a elementos de prova de uma produção muito ativa e de um ciclo de hidrogênio na superfície lunar.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista Icarus.

Fonte: NASA

Sonda encontra evidências de vulcanismo lunar jovem

A sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da NASA forneceu fortes indícios de que a atividade vulcânica da Lua diminuiu gradualmente em vez de parar abruptamente há um bilhão de anos atrás.

© NASA/GSFC/Arizona State University (região Maskelyne)

A imagem acima mostra a região chamada Maskelyne, que é um dos muitos depósitos vulcânicos e jovens recentemente descobertos na Lua. Pensa-se que estas áreas irregulares sejam remanescentes de pequenas erupções basálticas que ocorreram muito tempo depois do fim aceito para o vulcanismo lunar, entre 1 e 1,5 bilhões de anos atrás.

Dezenas de depósitos rochosos distintos observados pela LRO têm uma idade estimada inferior a 100 milhões de anos. Este período de tempo corresponde ao Período Cretáceo da Terra, o auge dos dinossauros. Algumas áreas podem ter menos que 50 milhões de anos.

"Esta descoberta é o tipo de ciência que obriga, literalmente, a que os geólogos reescrevam os livros sobre a Lua," afirma John Keller, cientista do projeto LRO do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.

Os depósitos estão espalhados pelas planícies vulcânicas escuras da Lua e são caracterizados por uma mistura de montes arredondados, lisos e rasos perto de terrenos mais ásperos. Devido a esta combinação de texturas, os cientistas referem-se a estas áreas invulgares como IMPs (Irregular Mare Patches).

As características são demasiado pequenas para serem vistas da Terra, em média com menos de 500 metros de diâmetro. Uma das maiores, uma área bem estudada chamada Ina, foi fotografada a partir de órbita lunar pelos astronautas da Apollo 15.

Ina parecia ser uma característica única até que cientistas da Universidade Estatal do Arizona em Tempe, EUA, e da Universidade de Münster, Alemanha, avistaram muitas regiões semelhantes em imagens de alta-resolução obtidas pelas duas câmaras de ângulo estreito que fazem parte do instrumento LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera). A equipe identificou um total de 70 IMPs nos mares do lado visível da Lua.

Este grande número de características e a sua ampla distribuição sugerem fortemente que a atividade vulcânica nos seus últimos estágios não foi uma anomalia, mas uma parte importante da história geológica da Lua.

Os números e tamanhos das crateras dentro destas áreas indicam que os depósitos são relativamente recentes. Com base numa técnica que une estas medições de crateras com as idades das amostras recolhidas pelas missões Apollo e Luna, pensa-se que três das zonas têm menos de 100 milhões de anos, e talvez menos de 50 milhões de anos no caso de Ina. As encostas íngremes que descem das camadas de rochas macias até ao terreno acidentado são consistentes com as estimativas de idade jovem.

Em contraste, as planícies vulcânicas que rodeiam estas regiões distintas são atribuídas à atividade vulcânica que começou há 3,5 bilhões de anos atrás e que terminou há cerca de um bilhão de anos. Pensava-se que, nesse ponto, toda a atividade vulcânica na Lua tinha cessado.

Vários estudos anteriores sugeriram que Ina era muito jovem e poderia ter-se formado devido a atividade vulcânica localizada. No entanto, na ausência de outras características similares, Ina não foi considerada como indicação de vulcanismo generalizado.

Os resultados têm implicações importantes para o quão quente se pensa ser o interior da Lua.

"A existência e a idade das áreas irregulares nos mares diz-nos que o manto lunar teve que permanecer quente o suficiente para fornecer magma às erupções de pequeno volume que criaram estas invulgares características jovens," afirma Sarah Braden, da Universidade Estatal do Arizona e autora principal do estudo.

A nova informação é difícil de conciliar com o que atualmente se sabe sobre a temperatura do interior da Lua.

"Estes aspectos vulcânicos recentes são os principais alvos para a exploração futura, tanto robótica como humana," afirma Mark Robinson, pesquisador principal do LROC da Universidade Estatal do Arizona.

Os detalhes do estudo foram publicados online na revista Nature Geoscience.

Fonte: NASA

Origem de “oceano das tempestades” na Lua

Usando dados da missão GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) da NASA, cientistas resolveram um mistério lunar quase tão antigo quanto a própria Lua.

© NASA/MIT (mapa da Lua)

A imagem acima mostra a Lua observada no visível (esquerda), mapa topográfico (centro, onde o vermelho é alto e o azul é baixo), e os gradientes de gravidade da missão GRAIL (direita). A região Procellarum é uma região grande de baixa topografia coberta por mares basálticos escuros. Os gradientes de gravidade revelam um padrão retangular gigante de estruturas que rodeiam a região.

As primeiras teorias sugeriram que o contorno escarpado de uma região da superfície da Lua conhecida como Oceanus Procellarum, ou Oceano das Tempestades, foi formado pelo impacto de um asteroide. Se esta teoria estivesse correta, a bacia formada seria a maior bacia de impacto de um asteroide na Lua. No entanto, os cientistas que estudam os dados da missão GRAIL acreditam ter encontrado evidências que o contorno escarpado desta região retangular, com aproximadamente 2.600 km de comprimento, é provavelmente o resultado da formação de antigas falhas.

"O lado visível da Lua é estudado há séculos e ainda continua a surpreender os cientistas que disponham das ferramentas certas," afirma Maria Zuber, pesquisadora principal da missão GRAIL, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge, EUA. "Nós interpretamos as anomalias de gravidade descobertas pela missão GRAIL como parte do sistema de canalização do magma lunar que transportavam lava até à superfície durante antigas erupções vulcânicas."

A superfície do lado visível da Lua é dominado por uma área única chamada região Procellarum, caracterizada por baixas elevações, composição única e inúmeras planícies vulcânicas antigas.

As fendas estão enterradas sob planícies vulcânicas no lado visível da Lua e foram detectadas apenas nos dados de gravidade fornecidos pela missão GRAIL. Estas falhas inundadas por lava são totalmente diferentes de quaisquer outras características já descobertas em qualquer outro lugar na Lua e podem ao mesmo tempo ter-se assemelhado a zonas de falhas na Terra, Marte e Vênus.

Outra teoria, que surge de uma análise de dados mais recentes, sugere que esta região se formou como resultado da agitação no interior da Lua, o que levou a uma alta concentração de elementos radioativos que produzem calor na crosta e manto desta região. Os cientistas estudaram os gradientes nos dados de gravidade da GRAIL, que revelaram uma forma retangular em resultado de anomalias gravitacionais.

"O padrão retangular das anomalias gravitacionais foi completamente inesperado," afirma Jeff Andrews-Hanna, co-ipesquisador da GRAIL na Colorado School of Mines em Golden, EUA, e autor principal do estudo. "Usando os gradientes nos dados de gravidade para revelar o padrão retangular das anomalias, podemos agora ver claramente e completamente as estruturas que eram apenas sugeridas por observações à superfície."

O padrão retangular, com os seus cantos angulares e lados retos, contradiz a teoria de que Procellarum é uma antiga bacia de impacto, pois tal impacto criaria uma bacia circular. Em vez disso, a nova pesquisa sugere que processos por baixo da superfície da Lua dominaram a evolução desta região.

Ao longo do tempo, a região esfriou e contraiu, afastando-se dos seus arredores e criando fraturas parecidas às fissuras que se formam na lama quando seca, mas numa escala muito maior.

O estudo também observou uma semelhança surpreendente entre o padrão retangular das estruturas na Lua e aquelas que rodeiam a região polar sul da lua gelada de Saturno, Encélado. Ambos os padrões parecem estar relacionados com processos vulcânicos e tectônicos que operam nos seus respectivos mundos.

"Os nossos dados de gravidade estão abrindo um novo capítulo na história lunar, durante o qual a Lua era um lugar mais dinâmico do que o sugerido pela paisagem craterada que é visível a olho nu," afirma Andrews-Hanna. "São necessários mais estudos para compreender a causa deste padrão recém-descoberto de anomalias de gravidade, e as implicações para a história da Lua."

Lançadas como GRAIL A e GRAIL B em Setembro de 2011, as duas sondas, rebatizadas Ebb e Flow, operaram numa órbita quase circular perto dos pólos da Lua a uma altitude de aproximadamente 55 km até ao fim da missão em Dezembro de 2012. A distância entre as sondas gêmeas mudou ligeiramente quando sobrevoaram áreas de maior e menor gravidade provocadas por características visíveis, como montanhas e crateras, e por massas escondidas por baixo da superfície lunar.

As sondas gêmeas voaram numa órbita quase circular até ao final da missão no dia 17 de Dezembro de 2012, quando foram intencionalmente enviadas para a superfície da Lua. A NASA mais tarde designou o local de impacto em honra à falecida astronauta Sally K. Ride, a primeira mulher americana no espaço e que pertenceu à equipe da missão GRAIL.

A missão principal e a missão estendida das sondas GRAIL gerou o mapa de gravidade com a mais alta-resolução já obtida de um corpo celeste. O mapa irá proporcionar uma melhor compreensão de como a Terra e os outros planetas rochosos no Sistema Solar se formaram e evoluíram.

Os resultados foram publicados na edição online da revista Nature.

Fonte: NASA

Resolvido mistério do lado oculto lunar

A "face da Lua" surgiu quando meteoroides atingiram o lado da Lua voltado para a Terra, criando grandes mares planos de basalto que vemos como áreas escuras. Mas não existe nenhuma "face" no lado oculto da Lua e, agora, os cientistas sabem porquê.

© Lunar Reconnaissance Orbiter (lado visível da Lua)

"Lembro-me que da primeira vez que vi um globo da Lua, quando era miúdo, fiquei surpreso quando o lado oculto parecia tão diferente da face visível," afirma Jason Wright, professor assistente de astrofísica. "Só existiam montanhas e crateras. Onde estavam os mares? Acontece que isto é um mistério desde a década de 1950."

Este mistério tem o nome de Problema das Terras Altas do Lado Oculto Lunar e remonta a 1959, quando a sonda da União Soviética, Luna 3, transmitiu as primeiras imagens da face oculta da Lua para a Terra. Chamava-se de lado ou face oculta ou escura porque era desconhecida, não porque a luz solar não chegava lá. Os cientistas imediatamente notaram muito menos "mares" nesta parte da Lua que está sempre virada para longe da Terra.

© Lunar Reconnaissance Orbiter (lado oculto da Lua)

Os pesquisadores Jason Wright, Steinn Sigurdsson, professor de astrofísica e Arpita Roy, estudante de pós-graduação em astronomia e astrofísica, e a autora principal do estudo, perceberam que a ausência de mares, que é devida a uma diferença na espessura da crosta entre o lado visível da Lua e o seu lado oculto, é uma consequência de como a Lua foi originalmente formada.

O consenso geral sobre a origem da Lua é que provavelmente se formou pouco depois da Terra e foi o resultado de uma colisão quase superficial, mas devastadora, entre um objeto com o tamanho de Marte e a Terra. Esta Teoria de Impacto Gigante sugere que as camadas exteriores da Terra e do objeto foram expelidas para o espaço e eventualmente formaram a Lua.

"Pouco depois do impacto gigante, a Terra e a Lua estavam muito quentes," afirma Sigurdsson. A Terra e o objeto impactante não derreteram apenas; partes foram vaporizadas, criando um disco de rocha, magma e vapor em torno da Terra. "A Lua e a Terra preenchiam grande parte dos céus uma da outra," afirma Roy.

A geometria era semelhante à dos exoplanetas rochosos descobertos recentemente muito perto das suas estrelas, afirma Wright. A Lua estava 10 a 20 vezes mais próxima da Terra do que está agora, e os astrônomos descobriram que assumiu rapidamente uma posição de acoplamento de marés, em que o período de rotação da Lua coincide com o período de translação em redor da Terra. A mesma face visível provavelmente esteve desde aí sempre orientada para a Terra. O bloqueio de marés é um produto da gravidade de ambos os astros.

A Lua, sendo bem mais pequena que a Terra, arrefeceu mais rapidamente. Dado que a Terra e a Lua estão gravitacionalmente acopladas desde a sua formação, a ainda quente Terra, com mais de 2.500 graus Celsius, propagou calor na direção do lado visível. O lado oculto, longe da Terra em ebulição, arrefeceu lentamente, enquanto o lado virado para o nosso planeta foi mantido derretido criando um gradiente de temperatura entre as duas faces.

Este gradiente foi importante para a formação da crosta da Lua, que tem grandes concentrações de alumínio e cálcio, elementos muito difíceis de vaporizar. "Quando o vapor de rocha começa a arrefecer, os primeiros elementos que 'nevam' são o alumínio e o cálcio," afirma Sigurdsson.

O alumínio e o cálcio condensaram-se preferencialmente na atmosfera do lado frio da Lua porque o lado visível estava ainda demasiado quente. Bilhões de anos depois, estes elementos combinaram-se com os silicatos no manto da Lua para formar feldspatos de plagióclase, que eventualmente se mudaram para a superfície e formaram a crosta lunar, comenta Roy. A crosta da face oculta tinha mais destes minerais e é mais espessa.

A Lua desde então arrefeceu e já não está líquida por baixo da superfície. No início da sua história, grandes meteoroides atingiram o lado visível da Lua e perfuraram a crosta, libertando grandes lagos de lava basáltica que formaram os mares lunares. Quando os meteoroides atingiam o lado oculto da Lua, na maioria dos casos a crosta era demasiado espessa e o magma não derramava para a superfície, criando o lado oculto com vales, crateras e terras altas, mas quase sem mares.

Fonte: The Astrophysical Journal Letters

Primeiro eclipse total da Lua no ano

Na madrugada da próxima terça-feira, dia 15, ocorrerá um eclipse lunar total.

© Fred Espenak (Eclipse Lunar)

Este será o primeiro fenômeno de uma tétrade de luas cheias que vão acontecer a cada seis meses. O próximo eclipse ocorrerá em 8 de outubro deste ano, seguido por um em 4 de abril de 2015 e outro em 28 de setembro de 2015. O alinhamento perfeito entre a Terra, a Lua e o Sol não acontece desde 10 de dezembro de 2011. A última sequência de quatro eclipses lunares totais ocorreu entre 2003 e 2004 e a próxima ocorrência será entre 2032 e 2033.

O fenômeno ocorre quando a Lua passa através da sombra provocada pela Terra. Nessa configuração, a Terra fica entre o Sol e a Lua. Quando a Lua penetra totalmente no cone de sombra projetado pela Terra é o eclipse lunar total. A luz proveniente do Sol é desviada sobre a Lua eclipsada e ao atingir a atmosfera da Terra absorve a tonalidade azul do espectro de cores, resultando na cor avermelhada da Lua durante a fase de totalidade do eclipse.

A Lua estará entre a estrela Espiga e Marte (que hoje está mais próximo da Terra) durante o eclipse que terá início às 1h53 (horário de Brasília), nessa fase (penumbra) apenas parte da luz solar estará sendo bloqueada pela Terra. A Lua entrará no cone de sombra total da Terra (umbra), aproximadamente às 2h58 (início do eclipse parcial). A Lua estará completamente encoberta as 4h06, sendo ápice do eclipse total às 4h45, e o nosso satélite natural começará a sair da umbra às 5h24, saindo totalmente da umbra às 6h33 (fim do eclipse parcial). O fenômeno finalizará às 7h37. A duração do eclipse total, ou seja, a Lua imersa no cone de sombra da Terra, será de aproximadamente 78 minutos.

Fonte: NASA e Cosmo Novas

O manto terrestre fornece indícios sobre a idade da Lua

Pesquisadores obtiveram a melhor estimativa para a idade da data de nascimento da nossa Lua, um evento que aconteceu cerca de 100 milhões de anos depois do surgimento do Sistema Solar.

© NASA/JPL-Caltech (ilustração do impacto da Terra com Theia)

Essa nova descoberta sobre a origem da Lua pode ajudar a resolver um mistério sobre por que a Lua e a Terra aparecem virtualmente idênticas em sua constituição.

Os cientistas têm sugerido que a Lua se formou a 4,5 bilhões de anos atrás por uma gigantesca colisão entre um objeto do tamanho de Marte, chamado de Theia, uma colisão que teria derretido boa parte da Terra. Esse modelo sugere que mais de 40% da Lua foi feita de detritos gerados por esse corpo que se chocou com a Terra. A teoria vigente até então sugeria que a Terra teria experimentado alguns impactos gigantescos durante a sua formação, com o impacto que formou a Lua sendo o último.

Contudo, os pesquisadores suspeitam que Theia era quimicamente diferente da Terra. Em contraste, os estudos recentes revelaram que a Lua e a Terra aparecem muito parecidas quando se analisa as versões dos elementos chamados de isótopos, mais do que é sugerido pelo modelo atual de impacto.

“Isso significa que no nível atômico, a Terra e a Lua são corpos idênticos”, diz o líder do estudo Seth Jacobson, um cientista planetário do Observatório de la Côte d’Azur em Nice, na França. “Essa nova informação desafia a teoria do impacto gigantesco para a formação lunar”.

Ninguém contestou seriamente um impacto como sendo o cenário mais provável para a formação da Lua, disse Jacobson. Entretanto, o fato da Terra e da Lua serem virtualmente idênticas no nível atômico colocou as exatas circunstâncias da colisão em questão.

Agora, com uma melhor definição de quando a Lua se formou, Jacobson e seus colegas podem ajudar a explicar por que a Lua e a Terra são corpos misteriosamente idênticos.

Os esforços feitos até hoje para definir uma data para a formação da Lua propuseram uma grande variedade de idades. Algumas teorias sugerem um evento que tenha ocorrido 30 milhões de anos depois da formação do Sistema Solar, enquanto outros sugerem que esse evento tenha ocorrido mais de 50 milhões de anos e possivelmente mais de 100 milhões de anos, depois da formação do Sistema Solar.

Para ajudar a resolver esse mistério, Jacobson e seus colegas simularam o crescimento dos planetas rochosos do Sistema Solar – Mercúrio, Vênus, Terra e Marte – a partir do disco protoplanetário de milhares de blocos planetários orbitando o Sol.

Analisando como esses planetas se formaram e cresceram a partir de mais de 250 simulações computacionais, os pesquisadores descobriram que se o impacto que formou a Lua ocorreu antes, a quantidade de material acrescido na Terra posteriormente seria maior. Se o impacto ocorreu depois, a quantidade seria menor.

Pesquisas anteriores calcularam a quantidade de material acrescido na Terra depois da formação da Lua. Essas estimativas são baseadas em como elementos como o irídio e a platina mostram uma forte tendência de se mover no núcleo da Terra. Após cada impacto gigantesco a Terra nascente era sustentada, esses elementos teriam lixiviado o manto da Terra e aglutinado com um material mais pesado rico em ferro destinado a afundar no núcleo da Terra.

Após o último gigantesco impacto que formou a Lua, o manto deve ter sido quase que completamente despido de irídio, platina e seus elementos primos. Esses elementos estão ainda presentas no manto, mas somente em pequenas quantidades, que sugerem que somente uma pequena quantidade de material foi acrescido na Terra depois da formação da Lua.

Os pesquisadores calcularam que o impacto que formou a Lua deve ter ocorrido cerca de 95 milhões de anos depois da formação do Sistema Solar, com uma incerteza para mais ou para menos de 32 milhões de anos.

“Um evento tardio de formação da Lua, como sugerido pelo nosso trabalho, é mais consistente com o fato da Terra e da Lua, serem corpos idênticos”, disse Jacobson.

Em adição, análises recentes propõem que o impacto que criou a Lua necessita de uma colisão mais rápida e mais energética do que se sugeria anteriormente. Isso faz sentido se o impacto ocorreu relativamente mais tarde com um disco protoplanetário mais velho, como sugerem as descobertas.

“Discos mais velhos tendem a ser dinamicamente mais ativos, já que existem poucos corpos deixados no disco para que a energia seja distribuída entre eles”, disse Jacobson.

Essas novas descobertas levantam um novo quebra-cabeça. Enquanto elas sugerem que a Lua e a Terra se formaram juntas aproximadamente 100 milhões de anos depois do Sistema Solar ter surgido, evidências de meteoritos de Marte, sugerem que ele se formou poucos milhões de anos depois do surgimento do Sistema Solar.

“Isso significa que a Terra e Marte se formaram em escalas de tempo bem diferentes, com Marte se formando muito mais rápido do que a Terra”, disse Jacobson. “Como pode ser isso? É só uma questão de tamanho? Localização? E sobre Mercúrio e Vênus? Eles cresceram em escala de tempo similar ao da Terra ou similar ao de Marte? Eu acho que essas são algumas das questões realmente importantes que nós, como uma comunidade de cientistas planetários, iremos focalizar no futuro”.

Os detalhes das descobertas estão na edição de Abril da revista Nature.

Fonte: Observatoire de la Côte d’Azur

Ocultação de Saturno pela Lua

Na noite de hoje, entre 22hs e a meia-noite, ocorrerá a ocultação do planeta Saturno pela Lua.

© OSU (ocultação de Saturno pela Lua)

A imagem acima, obtida em 1997 por telescópio da Universidade Estadual de Ohio (OSU), mostra a Lua prestes a ocultar Saturno.

O fenômeno poderá ser visto a olho nu, onde um ponto brilhante irá gradualmente se aproximar da Lua, surgindo de baixo, para então passar por trás do disco lunar e sair pelo outro lado. Hoje, a Lua está quase cheia e o planeta Saturno está a cerca de 1,39 bilhão de km. Mesmo a esta distância, o planeta é muito brilhante, reluzindo atualmente na magnitude 0,5. Considerando o efeito da atmosfera, a magnitude observável é de 1,3.

As ocultações geralmente são úteis para os astrônomos, possibilitando estudar a atmosfera desse mundo ao analisar o padrão de redução de brilho do astro que será ocultado. Se houver uma camada de ar envolvendo o planeta, ela provocará um padrão de esmaecimento gradativo e permitirá até mesmo o estudo de sua composição, ao analisar a luz que parte da estrela distante e passa rasante pelo invólucro atmosférico, carregando consigo a linha espectral de seus componentes. Porém, o planeta Saturno não propiciará surpresas.

O momento exato do início e do término depende da localização exata, que dá uma perspectiva diferente da posição da Lua. A ocultação não ocorre simultaneamente em todas as regiões do país e quanto mais elevada a latitude onde se encontra o observador, mais cedo começa o evento. O tempo de ocultação também não é igual para todas as cidades. Em São Paulo, por exemplo, o espetáculo ocorrerá das 22:30hs as 23:16hs. Somente no Rio Grande do Sul a ocultação não será visível, a não ser nas localidades no extremo norte do Estado. Nesse caso, os gaúchos verão Saturno passar pertinho da Lua, mas sem jamais se esconder por trás dela. Nos demais estados do Brasil, só não verá quem estiver com o céu encoberto por nuvens.

Fonte: Cosmo Novas

Imagem da Terra vista por nave espacial

Imagens coloridas da Terra foram feitas pela nave espacial Cassini da NASA, no último dia 19 de Julho de 2013 e mostram nosso planeta e a Lua como pontos brilhantes observados a 1,5 bilhões de quilômetros de distância.

© Cassini (Terra e Lua vista de Saturno)

Nas imagens da Cassini, a Terra e a Lua aparecem como meros pontos, a Terra, um pálido ponto azul e a Lua uma mancha branca, visível entre os anéis de Saturno. Essa foi a primeira vez que a câmera de mais alta resolução da sonda Cassini capturou a Terra e a Lua como dois objetos distintos.

© Cassini (Terra e Lua)

Essa imagem também marcou a primeira vez que as pessoas na Terra souberam que o planeta seria fotografado com antecedência de uma distância interplanetária. A NASA convidou o público para celebrar esse momento, encontrando o planeta Saturno no céu e mandando uma verdadeira onda para o planeta, de abraços, sorrisos e imagens. Mais de 20.000 pessoas ao redor do mundo participaram dessa iniciativa.

Imagens da Terra, feitas das fronteiras externas do Sistema Solar são raras pois desta distância, a Terra aparece muito próxima do Sol. Os detectores sensíveis da câmera podem ser danificados ao visarem diretamente para o Sol, do mesmo modo como o olho humano pode ter a retina danificada quando fazemos o mesmo. A Cassini foi capaz de fazer essa imagem devido ao fato do Sol estar temporariamente escondido atrás de Saturno do ponto de vista da nave.

Uma imagem de grande angular da Terra será parte de um mosaico, dos anéis de Saturno que os cientistas estão montando. Não se espera que essa imagem esteja pronta nas próximas semanas pois ela necessita de um certo tempo e de um grande desafio para ser constituída da maneira correta, já que a geometria precisa ser ajustada, além dos diferentes níveis de iluminação dos alvos.

Fonte: NASA

O mistério da gravidade superficial da Lua

A missão Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) da NASA descobriu as origens das massivas porém invisíveis regiões que fazem da gravidade da Lua, um fenômeno que afeta as operações das sondas que operam na órbita da Lua.

© NASA (ilustração das sondas GRAIL)

Graças às descobertas da missão GRAIL futuras missões da NASA para outros corpos celestes poderão ser feitas de maneira mais precisa.

As sondas gêmeas da missão GRAIL estudaram a estrutura interna e a composição da Lua com detalhes sem precedentes nos nove meses de missão. Elas apontaram os locais de grandes e densas regiões  chamadas de concentração de massa ou mascons, que são caracterizadas por uma forte atração gravitacional. Os mascons localizam-se abaixo da superfície da Lua e não podem ser observados com as câmeras ópticas normais.

Os cientistas da missão GRAIL encontraram os mascons combinando os dados de gravidade da GRAIL com sofisticados modelos computacionais de grandes impactos de asteroides e do conhecimento detalhado sobre a evolução geológica das crateras de impacto. As descobertas foram publicadas na edição de 30 de maio de 2013 da revista Science.

“Os dados da missão GRAIL confirmam que os mascons lunares foram gerados quando grandes asteroides ou cometas se chocaram com a antiga Lua, quando o interior do nosso satélite era muito mais quente do que é agora”, disse  Jay Melosh, um co-pesquisador da missão GRAIL, na Universidade de Purdue em West Lafayette, Indiana, e principal autor do artigo que relata as descobertas. “Nós acreditamos que os dados da missão GRAIL mostram como a crosta leve da Lua e seu manto denso se combinaram com o choque de um grande impacto para criar o distinto padrão de anomalias de densidade que nós reconhecemos como mascons”.

A origem dos mascons lunares tem sido um mistério para a ciência planetária desde a sua descoberta em 1968 por uma equipe do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA em Pasadena, na Califórnia. Os pesquisadores de maneira geral sempre concordaram que os mascons resultavam de antigos impactos ocorridos a bilhões de anos atrás. O que não era claro até agora era quanto do excesso de massa invisível resultou do preenchimento de lava das crateras ou do manto rico em ferro que soergueu a crosta.

Num mapa do campo de gravidade da Lua, um mascon aparece como um alvo. Os olhos de boi dos mascons possuem uma anomalia de gravidade. Essas feições, por sua vez, são circundadas por um anel com deficiência de gravidade. Um anel com uma anomalia de gravidade circunda o olho de boi e o anel interno. O padrão surge como consequência natural da escavação das crateras, do colapso e do resfriamento que se seguiu depois do impacto. O aumento na densidade e a força gravitacional no olho de boi dos mascons é causada pelo material lunar derretido do calor de um impacto de asteroide ocorrido a muito tempo atrás.

“Sabendo sobre os mascons, significa que nós finalmente vamos começar a entender as consequências geológicas dos grandes impactos”, disse Melosh. “Nosso planeta sofreu impactos similares num passado distante, e entender os mascons pode nos ensinar mais sobre como era a Terra antigamente, talvez como as placas tectônicas começaram e o que criou os primeiros depósitos de minérios”.

Esse novo entendimento dos mascons lunares é esperado que influencie o conhecimento que temos sobre a geologia planetária bem além da Terra e do nosso vizinho celeste mais próximo.

“Mascons também já foram identificados em associação com bacias de impactos em Marte e em Mercúrio”, disse a principal pesquisadora da missão GRAIL Maria Zuber do Massachussetts Institute of Technology  (MIT) em Cambridge. “Entendê-los na Lua pode nos contar como os grandes impactos modificaram a crosta planetária em outros objetos do Sistema Solar”.

Lançadas como GRAIL A e GRAIL B em Setembro de 2011, as sondas renomeadas como Ebb e Flow, operaram numa órbita praticamente circular perto dos polos da Lua a uma altitude média de 555 quilômetros até o final da sua missão em dezembro de 2012. A distância entre as sondas gêmeas mudava levemente à medida que elas passavam sobre áreas de maior e menor gravidade, causadas por feições visíveis como montanhas e crateras e por massas escondidas abaixo da superfície lunar.

Fonte: California Institute of Technology

A gravidade do lado escuro da Lua

A imagem abaixo mostra as variações no campo de gravidade da Lua medidas pela Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) da NASA durante a sua missão primária de mapeamento entre março e maio de 2012.

© NASA/GRAIL (campo de gravidade do lado escuro da Lua)

Medidas de micro-ondas muito precisas entre as duas sondas da missão, denominadas Ebb e Flow, foram usadas para mapear a gravidade com alta precisão e alta resolução espacial. O campo mostrado decifra blocos na superfície com aproximadamente 20 quilômetros e as medidas são entre 3 a 5 ordens de grandeza melhor do que o dado anteriormente obtido. A cor vermelha mostra o excesso de massa, enquanto que a cor azul corresponde à deficiência de massa. O mapa acima mostra mais detalhes de pequena escala no lado escuro da Lua se comparado com o lado visível pois o lado escuro tem muito mais crateras pequenas, do que o lado visível onde o que reina são os mares e as grandes bacias.

Fonte: NASA

A Terra sofreu impacto de asteroides no passado

Há 3,8 bilhões de anos, a Terra e a Lua sofreram o impacto de inúmeros asteroides gigantes e durante um período mais longo do que se acreditava.

©  NASA (ilustração do impacto de asteroides na Terra)

A descoberta respalda o "Modelo de Nice", uma hipótese que defende que os planetas gasosos do Sistema Solar (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) migraram, a partir de uma distribuição inicial mais compacta, até suas atuais posições. O deslocamento desses planetas originou muitos asteroides, que, posteriormente, foram atraídos em direção ao interior do Sistema Solar.
Alguns dos asteroides chocaram-se violentamente contra a Terra, a Lua e outros corpos. Estes impactos geraram grandes crateras sobre a superfície lunar, que foram conservados muito melhor do que as da Terra.

Os autores da pesquisa defendem que 70 asteroides de grande dimensão se chocaram contra a Terra e a Lua durante o Arqueano, intervalo da escala geológica de tempo compreendido entre 3,8 bilhões e 2,5 bilhões de anos atrás.
O Arqueano foi o período de formação de vida no planeta Terra. "Agora sabemos que também foi uma época marcada por muitos impactos de meteoritos de grande magnitude", disse William Bottke, do Instituto de Pesquisa de Southwest, nos Estados Unidos.
Os cientistas contabilizaram na Lua 30 crateras com um diâmetro maior que 300 quilômetros e com idades que oscilam entre os 4,1 bilhões e 3,8 bilhões de anos, mais antigos do que as crateras encontradas na Terra.
Muitas crateras da superfície terrestre se perderam por causa da erosão e dos movimentos das placas tectônicas. Poucas rochas dessa idade sobreviveram. Por causa disso, os estudos que investigam o impacto de meteoritos ocorridos há mais de dois bilhões de anos são limitados.
Os autores acreditam que os violentos impactos podem ter contribuído para a formação de vida. "Eles trouxeram material orgânico à Terra e produziram sistemas hidrotermais capazes de gerar vidas", disse Brandon Johnson, da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos.

Fonte: Nature

A Lua surgiu da Terra?

Uma nova análise química de rochas lunares mostrou que nosso satélite é muito mais parecido com a Terra do que os cientistas acreditavam.

© Rose Center for Earth and Space (ilustração da formação da Lua)

A teoria mais aceita atualmente afirma que a Lua teria sido gerada quando um planeta hipotético do tamanho de Marte - conhecido como Théia, ou Téia - teria saído de sua órbita e entrado em rota de colisão com a Terra.

O impacto arrancou as camadas externas de Téia e da Terra, deixando enormes quantidades de detritos em órbita da nova Terra-híbrida. Esse material eventualmente coalesceu sob sua própria gravidade e formou a Lua.

Para que esse modelo seja consistente, cerca de 40% da composição da Lua deveria ter vindo de Téia.

Contudo, ao comparar a abundância relativa dos isótopos titânio-47 e titânio-50 em rochas lunares, Junjun Zhang e seus colegas da Universidade de Chicago descobriram que a proporção dos dois isótopos é exatamente a mesma da Terra - cerca de 4 partes por milhão.

Já se sabia que a composição isotópica do oxigênio na Lua também é similar à da Terra, mas o oxigênio se vaporiza muito facilmente durante uma colisão, e essa semelhança pode ser resultado de uma troca posterior.

Ocorre que o titânio não vaporiza tão facilmente. Segundo Zhang, seria virtualmente impossível que a Lua e a Terra tivessem atingido a mesma composição.

Análises de meteoritos, por outro lado, vistos como restos de eventuais corpos planetários errantes pelo Sistema Solar, confirmam que a composição de Téia seria muito diferente da composição da Terra.

Mas os cientistas afirmam que ainda não é hora de descartar a hipótese do choque Téia-Terra para explicar a origem da Lua, porque o choque pode ter desencadeado processos sobre os quais ainda não se tem conhecimento.

A principal razão, contudo, é que a única teoria alternativa para a formação da Lua propõe uma Terra girando extremamente rápido, a ponto de atirar material de sua própria crosta para o espaço - mas ninguém tem uma ideia sobre o que teria diminuído posteriormente a velocidade do nosso planeta.

Enquanto isso, as sondas gêmeas STEREO estão procurando sinais de meteoritos com composição similar à da Lua e da Terra, com o objetivo de dar novas ideias sobre a formação da Lua.

Outra novidade recente, que pode ajudar neste estudo, é a descoberta de dois planetas na mesma órbita, o que poderia sugerir uma composição mais similar entre Téia e Terra se ambos fossem gêmeos orbitais.

Fonte: Nature Geoscience

Mineral raro na Lua foi encontrado na Terra

Um mineral raro, chamado tranquillityita, que somente havia sido encontrado em amostras rochosas da Lua há mais de quarenta anos, foi descoberto na Austrália.

© Birger Rasmussen (mineral tranquillityite)

"É incrível que a tranquillityita exista há todo esse tempo em rochas na Terra e que tenham se passado uns 40 anos desde que foi encontrado na Lua para fosse detectado aqui", disse Birger Rasmussen, líder da equipe da Universidade de Curtin, que fez a descoberta.
A tranquillityita deve seu nome ao Mar da Tranquilidade, superfície da Lua onde o mineral raro foi encontrado pela primeira vez, junto à armalcolita e ao pyroxferroite, durante uma expedição da Apolo XI em 1969.
Os dois últimos minerais foram encontrados na Terra nos anos seguintes à viagem à Lua, e há dois anos foi detectada a presença da tranquillityita em mostras rochosas da Austrália Ocidental.
Três longas e exaustivas análises confirmaram que se trata do mesmo mineral encontrado na Lua. Segundo os geólogos, o desenvolvimento da ciência desde 1969, que agora permite moer as pedras em pós extremamente finos para submetê-los a testes isotópicos ou para determinar sua idade, foi muito útil para detectar a presença do mineral na Terra.
A descoberta ocorreu por acaso, quando o grupo de cientistas estava analisando detalhadamente fatias da rocha com um microscópio para detectar elétrons.
O mineral, de cor marrom avermelhada, tem forma de pequenas agulhas mais finas que o diâmetro do cabelo humano, e sua composição tem principalmente sílica, zircônio, titânio e ferro.
A tranquillityita, que até agora foi encontrada em seis locais da Austrália Ocidental, está presente em rochas ígneas como a dolerita, conhecida popularmente como "granito negro" e é um dos últimos minerais que se cristalizam do magma.
Os pesquisadores suspeitam que a tranquillityita logo será reconhecida em rochas similares à dolerita no mundo todo.
O mineral, que aparece em minúsculas quantidades e não tem valor econômico, poderia ser útil para determinar a idade das rochas em que o mineral foi encontrado.

Fonte: Geology