Antigo gelo polar revela inclinação da Lua

Este mapa polar do hidrogénio dos hemisférios norte e sul da Lua identifica os polos atuais e passados. Na imagem, as áreas mais claras mostram concentrações mais elevadas de hidrogénio e as áreas mais escuras mostram concentrações mais baixas.  Crédito: James Keane, Universidade do Arizona; Richard Miller, Universidade do Alabama em Huntsville


Uma nova investigação financiada pela NASA fornece evidências de que o eixo de rotação da Lua deslocou-se cerca de cinco graus aproximadamente há três mil milhões de anos atrás. A evidência desse movimento é registada na distribuição do gelo lunar antigo, evidência de entrega de água ao Sistema Solar jovem. A mesma face da Lua nem sempre apontou para a Terra," afirma Matthew Siegler do Instituto de Ciência Planetária em Tucson, Arizona, EUA, autor principal do artigo publicado na revista Nature. "À medida que o eixo mudou, também mudou a cara que vemos na Lua. Como que virou o nariz para a Terra."

Esta pesquisa interdisciplinar foi realizada em várias instituições como parte do SSERVI (Solar System Exploration Research Virtual Institute) da NASA com base no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado americano da Califórnia. A água gelada pode existir no satélite natural da Terra em áreas permanentemente à sombra. Se o gelo na Lua é exposto à luz direta do Sol, evapora-se para o espaço. Os autores do artigo publicado na Nature mostram evidências de uma mudança no eixo de rotação ocorrida há milhares de milhões de anos atrás que permitiu com que a luz solar atingisse áreas anteriormente à sombra e que provavelmente continham gelo.

Os cientistas descobriram que a água gelada que sobreviveu a esta mudança efetivamente "pinta" um caminho ao longo do que o eixo se moveu. Eles corresponderam o percurso com modelos que preveem a localização do gelo estável e inferiram que o eixo da Lua se moveu cerca de cinco graus. Esta é a primeira evidência física de que a Lua sofreu uma mudança dramática de orientação e implica que a maior parte do gelo polar na Lua tem milhares de milhões de anos. "As novas descobertas são uma visão convincente do passado dinâmico da Lua," afirma a Dra. Yvonne Pendleton, diretora do SSERVI, que apoia a investigação lunar e planetária como meio de avançar a exploração humana do Sistema Solar através da descoberta científica. "É maravilhoso ver os resultados de várias missões que apontam para estes resultados."

Uma secção cruzada que atravessa a Lua, realçando a natureza antipodal dos voláteis polares da Lua (púrpura). A reorientação desse antigo polo (seta vermelha) até ao polo atual (seta azul) foi alimentada pela formação e evolução da região Procellarum - uma região no lado visível da Lua associada com uma alta abundância de calor radioativo que produz elementos (verde), um alto fluxo de calor e antiga atividade vulcânica.  Crédito: James Tuttle Keane, Universidade do Arizona

Os autores analisaram dados de várias missões da NASA, incluindo a Lunar Prospector, LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), LCROSS (Lunar Crater and Observation Sensing Satellite) e GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), para construir o caso para uma mudança na orientação da Lua. A topografia do instrumento LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter) e medições térmicas do Diviner lunar radiometer - ambos a bordo da LRO - foram usadas para ajudar à interpretação dos dados de neutrões da Lunar Prospector que suportam a hipótese de desvio polar. Siegler percebeu que as distribuições observadas do gelo, em cada dos polos lunares, pareciam estar mais relacionadas entre si do que se pensava anteriormente. Ao investigar mais, Siegler - e o coautor Richard Miller da Universidade do Alabama em Hunstville - descobriram que as concentrações de gelo deslocaram-se de cada polo à mesma distância, mas em direções exatamente opostas, sugerindo que o eixo de rotação, no passado, era diferente do que vemos hoje.

Uma mudança na inclinação significa que algum do gelo depositado há muito tempo atrás evaporou-se quando exposto à luz solar, mas aquelas áreas que permanecem à sombra permanente, entre a orientação antiga e a nova, ainda conservam o seu gelo e, assim, indicam o que aconteceu. Um corpo planetário pode deslocar o seu eixo quando há uma muito grande alteração na distribuição de massa. O coautor James Keane, da Universidade do Arizona em Tucson, modelou o modo como as mudanças no interior lunar podem ter afetado a rotação e inclinação da Lua. Ao fazê-lo, descobriu que a região Procellarum no lado visível da Lua era a única característica que poderia coincidir com a direção e quantidade de mudança no eixo indicadas perto dos polos.

Além disso, as concentrações de material radioativo na região Procellarum são suficientes para ter aquecido uma porção do manto lunar, provocando uma alteração de densidade significativa o suficiente para reorientar a Lua. Parte deste material aquecido do manto derreteu e veio até à superfície para formar as manchas escuras visíveis que preenchem as grandes bacias lunares que chamamos de mares. São estes mares que dão a "cara humana" à Lua. Siegler conclui: "Estes achados podem abrir a porta a novas descobertas sobre a evolução do interior da Lua, bem como à origem da água na Lua e na Terra primitiva."
Fonte: Astrnomia Online

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