A interação gravitacional entre a Terra e a Lua acabou por deixar um dos hemisférios lunares permanentemente voltado para o lado oposto ao nosso planeta. Ainda assim, convém não cair em equívocos: a Lua gira, simplesmente demora exatamente o mesmo tempo a completar uma rotação sobre o seu eixo do que a concluir uma volta em torno da Terra.
Este fenómeno chama-se rotação síncrona e, na chamada face oculta, destaca-se uma estrutura gigantesca: a bacia do Polo Sul–Aitken. Trata-se de uma cratera de impacto colossal, com cerca de 1 930 km de extensão no sentido norte–sul e aproximadamente 1 600 km no sentido este–oeste.
A bacia do Polo Sul–Aitken: uma cicatriz com 4,3 mil milhões de anos
A bacia do Polo Sul–Aitken é um vestígio muito antigo. Ter-se-á formado há cerca de 4,3 mil milhões de anos, quando um asteroide de grandes dimensões atingiu a Lua jovem de raspão, deixando uma marca que ainda hoje domina a região.
Um estudo recente da Universidade do Arizona indica que esta cratera pode guardar pistas decisivas sobre a formação e a evolução inicial da Lua.
A forma “em lágrima” e a direção do impacto (pista-chave para a bacia do Polo Sul–Aitken)
Jeffrey Andrews-Hanna e a sua equipa chegaram a estas conclusões ao analisarem com grande detalhe a geometria da bacia do Polo Sul–Aitken. Em diversos corpos do Sistema Solar, as grandes bacias de impacto apresentam frequentemente uma forma característica “em lágrima”: alargam-se a montante e afunilam no sentido de propagação (a jusante) do embate.
Durante anos, admitiu-se que o asteroide teria vindo do sul. No entanto, a nova análise mostra que a bacia afunila para sul, o que implica precisamente o contrário: o impacto terá chegado do norte. À primeira vista, esta diferença pode parecer subtil, mas altera de forma profunda aquilo que as missões Artemis poderão encontrar quando pousarem nas proximidades.
Porque é que isto importa para a Artemis: onde ficam os materiais mais valiosos
As crateras de impacto não espalham os materiais de escavação de maneira uniforme. O extremo a jusante tende a ficar coberto por uma camada espessa de materiais ejectados - detritos lançados a partir de grandes profundidades do interior lunar no momento da colisão. Já a extremidade a montante recebe muito menos desses detritos.
Como as missões Artemis pretendem operar perto da margem sul da bacia, a correção da direção do impacto significa que os astronautas poderão aterrar num local particularmente favorável para estudar materiais provenientes de níveis profundos da Lua - quase como obter uma “amostra de testemunho” geológico, sem ser necessário perfurar.
Além disso, esta vantagem prática pode influenciar decisões operacionais: escolher pontos de recolha que maximizem diversidade de rochas e minimizem redundâncias é essencial quando o tempo em superfície e a capacidade de carga são limitados. Uma interpretação mais correta do que foi depositado e onde foi depositado ajuda a planear percursos, priorizar afloramentos e orientar a recolha de amostras com maior retorno científico.
O que estava dentro: o oceano global de magma e o KREEP
O entusiasmo em torno desta descoberta prende-se com o tipo de materiais que terão sido expostos. No início da sua história, a Lua terá sido coberta por um oceano global de magma. À medida que esse magma arrefeceu e cristalizou ao longo de milhões de anos, os minerais mais densos afundaram e deram origem ao manto, enquanto os mais leves subiram e formaram a crusta.
Contudo, alguns elementos não entraram facilmente nas rochas sólidas durante esse processo. Em vez disso, foram-se acumulando nos últimos restos do magma ainda líquido. Esses elementos remanescentes - potássio, elementos de terras raras e fósforo - são conhecidos em conjunto como KREEP e só terão solidificado muito no fim da cristalização.
O enigma da concentração de KREEP e as duas faces da Lua
Durante muito tempo, o grande mistério foi perceber por que razão o KREEP ficou concentrado quase por completo no lado próximo (a face voltada para a Terra). Por ser material radioativo, gerou calor interno suficiente para alimentar um vulcanismo intenso, responsável pela formação das planícies basálticas escuras que compõem a “face” familiar observada a partir da Terra.
Em contraste, a face oculta permaneceu muito mais marcada por crateras e, em termos gerais, com muito menos sinais de vulcanismo.
Uma explicação baseada numa crusta mais espessa na face oculta
O novo estudo propõe um cenário em que a crusta lunar é significativamente mais espessa na face oculta, uma assimetria que a ciência ainda não explica por completo. A ideia é que, à medida que a crusta do lado afastado aumentou de espessura, terá exercido pressão sobre o oceano de magma remanescente, empurrando-o por baixo dessa “tampa” mais grossa em direção ao lado próximo, onde a crusta seria mais fina.
Se este modelo estiver correto, ajuda a compreender por que motivo o KREEP (e o calor associado) ficou concentrado sobretudo no hemisfério voltado para a Terra, deixando o hemisfério oposto com uma história geológica distinta.
O papel do tório: a assinatura radioativa na bacia do Polo Sul–Aitken
A bacia do Polo Sul–Aitken fornece uma peça de evidência especialmente importante para apoiar este modelo. Segundo a equipa, o flanco ocidental da bacia apresenta concentrações elevadas de tório radioativo - um elemento frequentemente associado a materiais ricos em KREEP - ao passo que o lado oriental não mostra o mesmo padrão.
Esta diferença sugere que o impacto atravessou a crusta numa zona-limite: o local onde ainda existiria, sob partes da face oculta, uma camada fina e descontínua de magma enriquecido em KREEP. Em termos simples, a colisão poderá ter “aberto uma janela” para uma região de transição entre a área rica em KREEP do lado próximo e a crusta mais típica do lado afastado.
O que poderá mudar quando as amostras regressarem à Terra
Se os astronautas da Artemis recolherem amostras nesta região com assinatura radioativa e as trouxerem para a Terra, os cientistas terão uma oportunidade rara de testar estes modelos com um nível de detalhe sem precedentes.
Em particular, análises laboratoriais - como datação isotópica e caracterização mineralógica e geoquímica - poderão ligar diretamente as rochas recolhidas aos processos do oceano de magma e à evolução da crusta. A combinação entre contexto geológico em superfície e medições de alta precisão em laboratório é crucial para transformar “pistas” orbitais em conclusões robustas sobre a história lunar.
No limite, essas rochas poderão finalmente clarificar como a Lua passou de um corpo incandescente e fundido para o mundo geologicamente diverso que observamos hoje, com dois hemisférios que contam versões muito diferentes do mesmo passado.
Publicação
Esta investigação foi publicada na revista científica Nature.
Este artigo é uma adaptação de um texto originalmente publicado no Universo Hoje. Leia o artigo original.
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