Da Terra, sempre vemos o mesmo lado da Lua. O lado oculto da lua guarda segredos, e foi uma missão chinesa que foi desvendá-los. Os exemplares chegaram à Terra em junho de 2024, e as análises já começam a dar frutos. Em junho de 2024, a missão chinesa Chang’e 6 marcou um marco histórico ao trazer os primeiros exemplares do lado oculto da Lua, mais precisamente da bacia do Polo Sul-Aitken.
As primeiras análises desses exemplares revelaram episódios vulcânicos de 4,2 bilhões de anos e permitiram refinar a cronologia dos eventos lunares com base em dados isotópicos precisos.
Essas descobertas não são apenas importantes para entender melhor a história da Lua, mas também podem ter um impacto significativo em nossos modelos de formação de planetas e na compreensão dos processos geológicos em todo o sistema solar.
Apollo e Luna transformaram nossa compreensão da Lua
As missões Apollo (EUA) e Luna (Rússia), entre 1969 e 1976, trouxeram exemplares lunares que transformaram radicalmente nossa compreensão da Lua.
Antes dessas missões, os cientistas acreditavam que a Lua era um asteroide capturado pela gravidade da Terra ou que havia se formado ao mesmo tempo que a Terra. No entanto, as características químicas e isotópicas dos exemplares lunares não podiam ser explicadas por esses cenários.
Uma nova teoria surgiu para conciliar tanto os dados dos exemplares quanto a dinâmica física do sistema Terra-Lua: a Lua teria se formado a partir de um impacto gigante entre Theia, um corpo do tamanho de Marte (cerca de 10% da massa da Terra atual), e a Terra, algumas dezenas de milhões de anos após a formação da Terra. Esse impacto teria vaporizado parte da Terra e todo o Theia. A maior parte do material ejetado teria caído de volta na Terra, enquanto uma pequena fração teria formado a Lua, que hoje representa cerca de 1% da massa da Terra.
No entanto, os exemplares de Apollo e Luna vieram exclusivamente do lado visível da Lua, o que levanta uma questão crucial: eles são representativos de todo o satélite?
Explorando o lado oculto da Lua
De fato, o lado oculto da Lua é bastante diferente do que vemos da Terra: ele apresenta uma crosta primordial espessa, altamente craterizada, com poucas ou nenhuma “maria lunar” — essas áreas escuras de fluxos vulcânicos visíveis da Terra. Ele também mostra concentrações mais baixas de elementos radioativos, como o tório, em comparação com o lado visível. Nosso conhecimento do lado oculto da lua se baseia principalmente em observações orbitais, a primeira das quais foi realizada pela missão Luna 3 em 1959.
Se essas diferenças entre os dois lados de nosso satélite natural ainda são mal compreendidas, elas sugerem que as análises baseadas apenas nos exemplares do lado visível podem ser tendenciosas.
A Lua também serve como um “relógio” astronômico
Os exemplares trazidos por Apollo e Luna também permitiram as primeiras datações das rochas lunares. Ao comparar a idade dessas rochas com a densidade das crateras associadas, os cientistas puderam estabelecer uma correspondência entre a densidade das crateras e a idade absoluta das superfícies. De fato, quanto mais antiga uma superfície planetária, mais ela foi exposta a impactos de meteoritos e, portanto, mais craterizada.
Quando uma erupção vulcânica ocorre, ela apaga as crateras existentes ao cobrir a superfície com lava, “reiniciando” o relógio. Essa escala cronológica agora é usada para estimar a idade das superfícies de outros corpos do sistema solar, como Mercúrio ou Vênus, para os quais não temos exemplares. Ela se tornou uma ferramenta central para entender a dinâmica das superfícies planetárias, que, por sua vez, reflete a dinâmica interna dos planetas.
No entanto, essa escala se baseia inteiramente nos exemplares coletados do lado visível da Lua, o que pode introduzir um viés. É possível que os fluxos de meteoritos tenham sido diferentes entre o lado visível e o oculto da Lua, questionando a universalidade desse modelo.
Os primeiros resultados dos exemplares da Chang’e 6
Para responder a essas perguntas e entender melhor a história de nosso satélite, a missão chinesa Chang’e 6 pousou em junho de 2024 no lado oculto da Lua, na bacia de impacto do Polo Sul-Aitken. Essa região, uma das mais antigas da Lua, se destaca por sua alta densidade de crateras e pode até conter fragmentos do manto lunar, a camada abaixo da crosta primordial que nunca foi amostrada até agora.
De fato, a bacia do Polo Sul-Aitken é a maior bacia lunar. O impacto gigantesco que a originou teria “escavado” a superfície, deixando uma crosta anormalmente fina nessa região. Algumas simulações sugerem que o impacto pode ter atingido o manto lunar, tornando essa área particularmente interessante para a exploração científica.
Graças a datações isotópicas precisas de numerosos fragmentos de basalto (rochas vulcânicas resultantes da fusão do manto lunar sob a crosta) coletados na área de pouso da Chang’e 6, os pesquisadores identificaram dois episódios vulcânicos distintos.
O episódio mais antigo identificado aqui é uma atividade vulcânica de 4,2 bilhões de anos. O exemplar de basalto analisado é rico em potássio, terras raras e fósforo (uma combinação abreviada como “KREEP”, em inglês), o que indica que a atividade vulcânica que produziu esse basalto veio de uma região do manto rica em elementos radioativos. Esse fragmento é o exemplar de basalto lunar mais antigo já datado com precisão.
Além disso, outros exemplares da Chang’e 6, basaltos mais pobres em potássio, terras raras e fósforo, mostram sinais de vulcanismo mais recente, em torno de 2,8 bilhões de anos. Essa descoberta estende a duração conhecida das atividades vulcânicas no lado oculto, mostrando que elas ocorreram por pelo menos 1,4 bilhão de anos.
Os basaltos mais recentes da bacia do Polo Sul-Aitken vêm da fusão de um manto lunar pobre em KREEP e em elementos radioativos, que são a principal fonte de calor que permite a fusão das rochas e a produção de lava.
Como mencionado anteriormente, o fundo da bacia do Polo Sul-Aitken tem uma crosta anormalmente fina, e até agora pensávamos que isso favorecia a fusão do manto e a ascensão do magma. No entanto, agora sabemos que essa ascensão de lava é limitada pela composição do manto subjacente, pobre em elementos radioativos, o que limita a fusão parcial. Isso explica a ausência de grandeWikicommonss planícies vulcânicas nessa região, apesar das condições aparentemente favoráveis na superfície.
Isso confirma a origem da baixa abundância de “mares” no lado oculto da Lua em comparação com o lado visível. No entanto, a origem dessa dicotomia química entre os dois lados ainda é debatida. Uma hipótese recente sugere que o impacto que originou a bacia do Polo Sul-Aitken pode ter perturbado a distribuição do material em profundidade, levando a uma acumulação de material rico em KREEP sob o lado visível.
Chang’e 6 valida o “relógio” astronômico estabelecido por Apollo e Luna
Outro aspecto crucial do trabalho é a melhoria dos modelos de cronologia baseados na contagem de crateras lunares. As idades isotópicas dos basaltos mais jovens trazidos pela Chang’e 6 (2,8 bilhões de anos) estão de acordo com as idades determinadas pela contagem de crateras usando a calibração estabelecida no lado visível.
Além disso, essas idades oferecem um ponto de calibração essencial para refinar essas ferramentas, não apenas para a Lua, mas também para outros corpos planetários.
Os primeiros resultados da missão Chang’e 6 confirmam, portanto, a hipótese de que o fluxo de meteoritos no lado oculto é semelhante ao do lado visível. Essa observação valida o uso da calibração estabelecida no lado visível para estudos mais amplos, reforçando a confiabilidade dos modelos cronológicos aplicáveis a outros corpos celestes, como Marte ou asteroides, por exemplo.
Texto traduzido do artigo Face cachée de la Lune : que nous apprennent les échantillons rapportés par la mission spatiale chinoise Chang’e 6 ?, de Frédéric Moynier, publicado por The Conversation sob a licença Creative Commons Attribution 3.0. Leia o original em: The Conversation.
