E se a Lua se formou inteira em apenas cinco horas?
Um impacto gigante pode ter formado uma Lua intacta em cinco horas, sugere uma nova simulação.
Novas simulações do Southwest Research Institute (SwRI), realizadas num estudo liderado por cientistas da Universidade do Arizona, mostram diferenças fundamentais na forma como a Lua se terá formado a partir do impacto gigante que criou o sistema Terra-Lua.
Os resultados recorreram a técnicas de computação de ponta que têm em conta a resistência dos materiais dos dois planetas em colisão.
Estas simulações, que foram apresentadas num artigo publicado há algum tempo na revista The Astrophysical Journal Letters, podem mudar a forma como os investigadores entendem a formação da Lua e ajudar a precisar quando ocorreu o acontecimento.
“Descobrimos que a geologia prévia da proto-Lua, do tamanho de Marte, conta”, disse Adeene Denton, antiga bolseira do Programa de Pós-Doutoramento da NASA no SwRI e agora investigadora de pós-doutoramento na Divisão de Ciência e Exploração do Sistema Solar do SwRI.
“Quando simulamos a Terra e a Lua como corpos em colisão, com propriedades geológicas, isso muda a forma como a Lua se forma a partir desse impacto, algo que antes considerávamos desnecessário”, acrescenta Denton, citada pelo Phys.org.
Entre os estudos anteriores sobre o cenário do impacto gigante está um artigo de de 2001, de Robin Canup, vice-presidente da Divisão de Ciência e Exploração do Sistema Solar do SwRI, em Boulder, no Colorado, e Erik Asphaug, professor na Universidade do Arizona e coautor do estudo.
Esse trabalho concluiu que um objeto do tamanho de Marte, Theia, pode ter embatido na Terra e criado o sistema Terra-Lua. Mas essas simulações, e as posteriores, ignoravam a resistência dos materiais, tida por insignificante em acontecimentos de tão alta energia.
Denton e a sua equipa retomaram esta hipótese com métodos de computação modernos que, pela primeira vez, incorporam a resistência geológica em função da temperatura.
O calor muda o resultado
Debton explica que os modelos evoluíram para incluir a resistência dos materiais, algo muito importante quando se estudam colisões entre corpos mais pequenos, como asteroides, ou no meu artigo anterior sobre a formação do sistema Plutão-Caronte”. “Não tínhamos a certeza se isso teria importância para a Lua. Quando fizemos as simulações, percebemos que conta bastante”.
Os corpos mais quentes são mais frágeis do que os mais frios, e a equipa concluiu que a formação da Lua é sensível à temperatura dos corpos em colisão.
Nalguns cenários, uma Lua totalmente intacta surge poucas horas após o impacto. Noutros, forma-se um disco protolunar à volta da Terra que, com o tempo, acaba por dar origem à Lua.
Como os protoplanetas costumam começar quentes e arrefecer com a idade, isto cria uma nova e importante ligação entre o momento do impacto gigante e o estado inicial da Lua e o modo como se formou.
“Consoante a temperatura da Terra e de Theia antes da colisão, o impacto pode destruir Theia e produzir este enorme disco de detritos que, mais tarde, forma a Lua”, explica Denton. “Mas quando usei os mesmos parâmetros da modelização original, até às estruturas de temperatura iguais no interior dos dois corpos, ao fim de cerca de cinco horas surgiu uma Lua intacta”.
Nova modelação do Southwest Research Institute, que tem em conta a resistência do material
Uma pista sobre quando se formou a Lua
Já se tinham observado, em simulações anteriores, casos em que a Lua se forma intacta.
Mas este é o primeiro trabalho a mostrar que a resistência dos materiais e a temperatura são decisivas para que a Lua se forme intacta ou seja montada a partir de material processado num disco protolunar.
“Estes novos resultados, surpreendentes e entusiasmantes, sugerem uma possível ligação entre as propriedades físicas da Lua atual, talvez incluindo o seu teor de voláteis, e o estado térmico da Terra e de Theia na altura do impacto gigante”, explica Canup.
Segundo Canup, isto pode ajudar os cientistas a precisar melhor quando ocorreu o acontecimento que formou a Lua
Tal como nos modelos anteriores, explicar a grande semelhança de composição entre a Terra e a Lua continua a ser uma questão em aberto. Uma explicação possível é que Theia e a proto-Terra se formaram a partir de uma mesma região do disco protoplanetário, enquanto Marte, cuja composição é distinta da da Terra e da Lua, se formou mais longe.
“Como a Terra e Marte se formaram no mesmo bairro do sistema solar, são como irmãos”, conclui Denton. “A Lua e a Terra são mais como gémeos falsos“.
in ZAP
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