O lado mais distante da lua está escondendo um segredo assustador

O estudo, publicado na revista Geociência da naturezaolhou para fragmentos de rocha e solo recolhidos pela espaçonave Chang’e 6 da China no ano passado, de uma vasta cratera do outro lado da lua.

A equipe de pesquisa confirmou as descobertas anteriores de que a amostra de rock tinha cerca de 2,8 bilhões de anos e analisou a composição química de seus minerais para estimar que se formou a partir de lava profundamente dentro do interior da lua a uma temperatura de cerca de 1.100 graus C – cerca de 100 graus C mais frios do que as amostras existentes do lado próximo.

O professor co-autor Yang Li, com sede no Departamento de Ciências da Terra da UCL e na Universidade de Pequim, disse: “O lado próximo e o lado distante da lua são muito diferentes na superfície e potencialmente no interior. É um dos grandes mistérios da lua. Divantes, que o chamamos de lua de duas cartas.

O co-autor Sr. Xuelin Zhu, um estudante de doutorado da Universidade de Pequim, disse: “Essas descobertas nos levam um passo mais perto de entender as duas faces da lua. Eles nos mostram que as diferenças entre o lado próximo e distante não estão apenas na superfície, mas vão profundamente no interior”.

O lado otimista tem uma crosta mais espessa, é mais montanhosa e craterada e parece ter sido menos vulcânica, com menos manchas escuras de basalto formadas a partir de lava antiga.

Em seu artigo, os pesquisadores observaram que o lado mais distante do interior pode ter sido mais frio devido a ter menos elementos produtores de calor – elementos como urânio, tório e potássio, que liberam calor devido ao decaimento radioativo.

Estudos anteriores sugeriram que essa distribuição desigual de elementos produtores de calor poderia ter ocorrido depois que um asteróide maciço ou o corpo planetário bateu no lado oposto, sacudindo o interior da lua e empurrando materiais mais densos contendo mais elementos produtores de calor no lado próximo.

Outras teorias são que a Lua pode ter colidido com uma segunda lua menor no início de sua história, com amostras de lado próximo e distante originárias de dois Moonlets termicamente diferentes, ou que o lado próximo pode ser mais quente devido ao cabo da gravidade da Terra.

Para o novo estudo, a equipe de pesquisa analisou 300 g de solo lunar alocado para o Instituto de Pesquisa de Beijing de Geologia de Urânio. Sheng He, primeiro autor do instituto, explicou: “A amostra coletada pela missão Chang’e 6 é a primeira do lado mais distante da lua”. A equipe mapeou partes selecionadas da amostra, composta em grande parte de grãos de basalto, com uma sonda de elétrons*, para determinar sua composição.

Os pesquisadores mediram pequenas variações nos isótopos de chumbo usando uma sonda de íons ** até namorar a rocha com 2,8 bilhões de anos (uma técnica que se baseia no fato de que o urânio decai em chumbo a uma taxa constante). Os dados foram processados ​​usando um método refinado pelo professor Pieter Vermeesch, da UCL Earth Sciences.

Eles então usaram várias técnicas para estimar a temperatura da amostra enquanto estava em diferentes estágios de seu passado quando estava no interior da lua.

O primeiro foi analisar a composição dos minerais e compará -los com simulações de computador para estimar o quão quente a rocha estava quando formada (cristalizada). Isso foi comparado a estimativas semelhantes para rochas próximas ao lado, com uma diferença de 100 graus C.

A segunda abordagem foi voltar ainda mais na história da amostra, inferindo de sua composição química, o quão quente sua “rocha pai” teria sido (ou seja, antes que a rocha pai derreteu no magma e mais tarde solidificada novamente na rocha coletada de volta por Chang’e 6), comparando isso a estimativas para amostras próximas ao lado coletadas pelas missões Apolo. Eles novamente encontraram cerca de 100 graus C diferença.

Como as amostras retornadas são limitadas, elas trabalharam com uma equipe da Universidade de Shandong para estimar as temperaturas das rochas dos pais usando dados de satélite do local de pouso Chang’e no outro lado, comparando isso com dados de satélite equivalentes do lado próximo, mais uma vez encontrando uma diferença (neste tempo de 70 graus C).

Na lua, elementos produtores de calor, como urânio, tório e potássio, tendem a ocorrer juntos ao lado de fósforo e elementos de terras raras em material conhecido como “Kreep”-rico (o acrônimo deriva do potássio com o símbolo químico K, elementos da terça rara (REE) e P para fosforos).

A teoria principal da origem da Lua é que ela se formou em detritos criados a partir de uma enorme colisão entre a Terra e uma protoplanet do tamanho de Marte e começou totalmente ou principalmente de rocha derretida (lava ou magma). Esse magma solidificou quando esfriou, mas os elementos de Kreep eram incompatíveis com os cristais que se formaram e, portanto, permaneceram por mais tempo no magma. Os cientistas esperariam que o material Kreep fosse dividido uniformemente pela lua. Em vez disso, acredita -se que esteja agrupado no manto do lado próximo. A distribuição desses elementos pode ser o motivo pelo qual o lado próximo foi mais vulcanicamente ativo.

Embora a temperatura atual do lado distante e próximo do manto da lua não seja conhecido neste estudo, qualquer desequilíbrio de temperatura entre os dois lados provavelmente persistirá por muito tempo, com a lua esfriando muito lentamente a partir do momento em que se formou a partir de um impacto catastrófico. No entanto, a equipe de pesquisa está atualmente trabalhando para obter uma resposta definitiva para esta pergunta.

Notas

*Uma sonda de elétrons dispara um feixe concentrado de elétrons em uma amostra. Isso induz a amostra a emitir raios-X. O padrão desses raios X pode ser analisado para identificar os elementos que compõem a amostra.

** A sonda de íons, ou espectrometria de massa de íons secundária (Sims), dispara um feixe de íons em uma amostra. Isso derruba os íons secundários da superfície da amostra. O padrão desses íons, incluindo, por exemplo, isótopos de elementos como chumbo, pode ser analisado para determinar quantos átomos de cada isótopo estão presentes.