A principal teoria sobre a formação da Lua pode não ter evidências, afinal: WebCuriosos

Há bilhões de anos, segundo a teoria, algo do tamanho de Marte colidiu com a Terra, expelindo um monte de sujeira no espaço que eventualmente se uniu para formar a Lua.

Isso é chamado de hipótese de impacto gigantee dá-nos uma explicação clara para algumas propriedades curiosas que a Terra e a Lua têm em comum, como minerais idênticos.

Só há um problema. De acordo com uma nova análise liderada pelo cientista planetário Paolo Sossi, do Planetologia Experimental grupo na ETH Zürich, na Suíça, não temos absolutamente nenhuma evidência inequívoca de que um impacto tão gigante tenha ocorrido.

“As rochas do manto da Terra e da Lua são indistinguíveis com base em todas as proporções isotópicas que rastreiam a proveniência do material no Sistema Solar”, disse Sossi ao WebCuriosos.

“Como os isótopos destes elementos variam amplamente entre os materiais planetários, se houvesse qualquer vestígio de um impactador, esperaríamos ver pequenas diferenças nas suas proporções isotópicas. No entanto, nenhuma dessas diferenças entre a Terra e a Lua foi detectada… portanto, nós argumentam que, no caso de um impactador, os dois corpos devem ter sido perfeitamente misturados… ou a Lua deve ter se formado de uma maneira diferente.”

Isso não quer dizer, de forma conclusiva, que o enorme impacto não acontecer. Ainda é possível. É só que… bem, não podemos presumir isso fezqualquer. A forma como a Lua se formou pode ter voltado ao reino do mistério.

A evidência, disponível no servidor de pré-impressão arXiv e atualmente no prelo para 2024 Tratado de Geoquímicabaseia-se numa revisão crítica de todas as evidências geofísicas e geoquímicas relevantes até à data.

Então, se não houve colisão, de onde poderia ter vindo a Lua? Sossi argumenta que a Terra e o seu grande satélite foram simplesmente formados a partir do mesmo material básico, eliminando a necessidade de qualquer introdução de um hipotético terceiro corpo.

A Terra e sua Lua são únicas no Sistema Solar. É o único sistema com dois grandes corpos esféricos com núcleos diferenciados; a Lua não é muito menor que Mercúrio e, se flutuasse sozinha, poderia ser considerada um planeta por direito próprio.

Acredita-se que a Lua também tenha desempenhado um papel importante para ajudar a vida evoluir. Ajuda a estabilizar a rotação da Terra e gera as marés que ajudam os oceanos a circular. Sem a massa rochosa em órbita, a Terra teria sido um lugar muito diferente.

Como a Lua é tão rara e importante, os cientistas querem saber como ela chegou aqui. As suas origens podem lançar luz sobre a nossa própria história e ajudar-nos a avaliar a probabilidade da frequência com que tais sistemas se formam no Universo mais vasto.

A hipótese do impacto gigante não é ruim. Durante os primeiros dias do Sistema Solar, há cerca de 4,5 mil milhões de anos, as coisas eram muito mais caóticas. Havia muito mais rochas voando por aí, quer queira quer não, o que podemos verificar pelas crateras deixadas nos planetas e luas que sobreviveram. Portanto, não é implausível que um bebê Terra tenha sido atingido por algo grande o suficiente para criar uma nuvem de detritos de impacto que formou a Lua.

O problema, descobriram Sossi e a sua equipa depois de examinarem as provas disponíveis, é que a Terra e a Lua estão também semelhante. Os elementos da Terra e da Lua têm proporções de isótopos – diferentes formas do mesmo átomo com números variados de nêutrons em seus núcleos – que são idênticas. E quanto mais examinamos, mais encontramos.

“Inicialmente, esta concordância foi encontrada apenas para os isótopos de oxigénio, mas mais recentemente (desde o início da década de 2010) descobriu-se que este é o caso do crómio e do titânio – ambos elementos concentrados apenas na parte rochosa do o corpo”, explicou Sossi.

“Além disso, como os isótopos destes elementos variam amplamente entre os materiais planetários, se houvesse qualquer vestígio de um impactor, esperaríamos ver pequenas diferenças nas suas proporções isotópicas. No entanto, não foram detectadas tais diferenças entre a Terra e a Lua.

“Subsequentemente, isso também se mostrou verdadeiro para uma série de outros elementos (por exemplo, ferro, cálcio, molibdênio, etc.), tornando a probabilidade de que isso pudesse ter surgido por coincidência astronomicamente pequena.”

Um estudo recente mostrou que a Terra e a Lua também têm aproximadamente a mesma idade, ou formaram-se muito próximas, há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Tomadas em conjunto, as evidências sugerem que os dois corpos se formaram a partir da mesma nuvem de material.

Isso não quer dizer que não possa ter ocorrido um impacto; um modelo sugere que um impacto pulverizou todo o kit e kaboodle de qualquer que fosse a aparência do bebê Terra, produzindo uma rosquinha de material que se fundiu em dois corpos, a Terra e a Lua.

Mas modelos de impacto gigantescos prevêem frequentemente pequenas diferenças nas proporções isotópicas entre a Terra e a Lua. Essas diferenças simplesmente não existem, de acordo com os dados existentes, o que significa que embora não se possa descartar um impacto gigante, devemos excluir modelos que produzam resultados inconsistentes com os dados geoquímicos reais.

Mesmo assim, “o espaço de parâmetros é essencialmente infinito”, disse Sossi.

Simplesmente não sabemos como a Terra e a Lua se uniram a partir de um aglomerado de poeira estelar há 4,5 mil milhões de anos. Uma maneira de investigar mais a fundo é investigar o que há dentro da Lua, e é nisso que Sossi e seus colegas estão trabalhando.

“A evidência química e isotópica é agora suficientemente forte para começar a questionar os mecanismos fundamentais da formação da Lua”, disse Sossi.

“Também estamos satisfeitos em ver como as restrições geofísicas, geoquímicas e dinâmicas podem estar inter-relacionadas no fornecimento de uma visão nova e holística da formação da Lua. Somos capazes de comunicar sobre problemas mútuos entre disciplinas, o que acabará por nos ajudar a encontrar uma solução para este enigma.”

A pesquisa da equipe pode ser lida em arXiv.