Amostras lunares da Chang’e-6 revelam um impacto gigante que remodelou o interior da Lua
Desde a formação da Lua, os ataques de asteróides têm desempenhado o papel principal na formação da sua superfície. Estas colisões criaram vastas crateras e bacias e alteraram a paisagem e a química da Lua. O que os cientistas não compreenderam completamente é a profundidade com que estes enormes impactos afectaram a Lua abaixo da superfície.
Para explorar essa questão, uma equipe liderada pelo Prof. Hengci Tian do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências (IGGCAS) analisou amostras de basalto lunar retornadas por Chang’e-6 (CE6). Essas rochas vieram da Bacia do Pólo Sul-Aitken (SPA), a maior e mais antiga bacia de impacto conhecida na Lua. As amostras destacaram-se imediatamente porque a sua composição isotópica de potássio (K) era mais pesada do que qualquer basalto lunar anteriormente recolhido pelas missões Apollo ou encontrado em meteoritos lunares.
Por que o potássio contém pistas sobre impactos antigos
O potássio é considerado um elemento moderadamente volátil, o que significa que pode evaporar parcialmente sob calor extremo. Durante um impacto massivo, as temperaturas aumentam, permitindo a vaporização do potássio e a separação dos seus isótopos. Este processo deixa um registo químico que pode revelar a intensidade do impacto, as condições durante o evento e como a colisão alterou os materiais da crosta e do manto lunar.
Com isto em mente, os investigadores concentraram-se em medir a composição isotópica do potássio nas amostras da Chang’e-6.
Evidência Química de uma Colisão Gigante
Os resultados, publicados em Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS), vinculam a assinatura incomum do potássio diretamente ao impacto colossal que criou a Bacia SPA.
Usando técnicas de alta precisão, a equipe mediu isótopos de potássio em quatro fragmentos de basalto com espectrometria de massa de plasma indutivamente acoplado com multicoletor de células de colisão de safira (MC-ICP-MS). Todas as amostras CE6 apresentaram valores elevados de δ41K, variando de 0,001 ± 0,028‰ a 0,093 ± 0,014‰ (média: 0,038 ± 0,044‰, 2SE). Esta média é cerca de 0,16‰ superior aos valores medidos nos basaltos lunares da Apollo (-0,13 ± 0,06‰, 2SE), que são amplamente considerados representativos do manto lunar e da Lua de Silicato em Massa.
Descartando outras explicações
Para determinar o que causou este enriquecimento em isótopos de potássio mais pesados, os investigadores examinaram três factores possíveis. Eles avaliaram a exposição de longo prazo aos raios cósmicos, as mudanças durante a evolução do magma e a contaminação por meteoritos. Descobriu-se que cada um desses processos tinha apenas um efeito mínimo, dentro da incerteza de medição, e nenhum poderia explicar a mudança química observada nas amostras.
Um impacto duradouro no vulcanismo lunar
A análise, em vez disso, aponta para uma perda em grande escala de elementos voláteis durante o impacto de formação de SPA, particularmente através da evaporação de potássio. Este esgotamento pode ter reduzido a produção de magma no lado oculto da Lua, ajudando a explicar por que a atividade vulcânica tem sido mais extensa no lado próximo do que no lado oculto.
Simulações de computador apoiaram esta interpretação. Eles mostraram que o impacto não apenas penetrou profundamente na crosta lunar e possivelmente no manto, mas também liberou calor suficiente para impulsionar a convecção no interior da Lua.
O que isso significa para a Lua e além
Juntas, estas descobertas mostram que o impacto que formou a Bacia do Pólo Sul-Aitken alterou profundamente a Lua nas profundezas da sua superfície. De forma mais ampla, o estudo sublinha como os impactos massivos podem moldar a química interna e a evolução dos planetas rochosos e das luas em todo o sistema solar.
A pesquisa foi apoiada pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pela Associação de Promoção da Inovação Juvenil CAS e outras fontes.
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