GRAIL aponta para origem de oceano das tempestades na Lua

A Lua observada no visível (esquerda), mapa topográfico (centro, onde o vermelho é alto e o azul é baixo), e os gradientes de gravidade da missão GRAIL (direita). A região Procellarum é uma região grande de baixa topografia coberta por mares basálticos escuros. Os gradientes de gravidade revelam um padrão rectangular gigante de estruturas que rodeiam a região. Crédito: NASA/GSFC/JPL/Escola de Minas do Colorado/MIT

Usando dados da missão GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) da NASA, cientistas resolveram um mistério lunar quase tão antigo quanto a própria Lua. As primeiras teorias sugeriram que o contorno escarpado de uma região da superfície da Lua conhecida como Oceanus Procellarum, ou Oceano das Tempestades, foi formado pelo impacto de um asteróide. Se esta teoria estivesse correcta, a bacia formada seria a maior bacia de impacto de um asteróide na Lua. No entanto, os cientistas que estudam os dados das GRAIL acreditam ter encontrado evidências que o contorno escarpado desta região rectangular - com aproximadamente 2600 km de comprimento - é, na verdade, o resultado da formação de antigas falhas.

"O lado visível da Lua é estudado há séculos e ainda continua a surpreender os cientistas que disponham das ferramentas certas," afirma Maria Zuber, investigadora principal da missão GRAIL da NASA, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge, EUA. "Nós interpretamos as anomalias de gravidade descobertas pelas GRAIL como parte do sistema de canalização do magma lunar - as condutas que transportavam lava até à superfície durante antigas erupções vulcânicas."

A superfície do lado visível da Lua é dominado por uma área única chamada região Procellarum, caracterizada por baixas elevações, composição única e inúmeras planícies vulcânicas antigas. As fendas estão enterradas sob planícies vulcânicas no lado visível da Lua e foram detectadas apenas nos dados de gravidade fornecidos pela missão GRAIL. Estas falhas inundadas por lava são totalmente diferentes de quaisquer outras características já descobertas em qualquer outro lugar na Lua e podem ao mesmo tempo ter-se assemelhado a zonas de falhas na Terra, Marte e Vénus. Os resultados foram publicados na edição online da revista Nature.

Outra teoria, que surge de uma análise de dados mais recentes, sugere que esta região se formou como resultado da agitação no interior da Lua, o que levou a uma alta concentração de elementos radioactivos que produzem calor na crosta e manto desta região. Os cientistas estudaram os gradientes nos dados de gravidade da GRAIL, que revelaram uma forma rectangular em resultado de anomalias gravitacionais. O padrão rectangular das anomalias gravitacionais foi completamente inesperado," afirma Jeff Andrews-Hanna, co-investigador da GRAIL na Escola de Minas do Colorado em Golden, EUA, e autor principal do estudo.

Impressão de artista que combina os gradientes de gravidade da missão GRAIL da NASA, um mosaico obtido pela câmara da LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) e dados topográficos obtidos pelo altímetro laser da LRO.  Crédito: NASA/Escola de Minas do Colorado/MIT/JPL/GSFC

"Usando os gradientes nos dados de gravidade para revelar o padrão rectangular das anomalias, podemos agora ver claramente e completamente as estruturas que eram apenas sugeridas por observações à superfície. O padrão rectangular, com os seus cantos angulares e lados rectos, contradiz a teoria de que Procellarum é uma antiga bacia de impacto, pois tal impacto criaria uma bacia circular. Em vez disso, a nova pesquisa sugere que processos por baixo da superfície da Lua dominaram a evolução desta região. Ao longo do tempo, a região esfriou e contraiu, afastando-se dos seus arredores e criando fracturas parecidas às fissuras que se formam na lama quando seca, mas numa escala muito maior.

O estudo também observou uma semelhança surpreendente entre o padrão rectangular das estruturas na Lua e aquelas que rodeiam a região polar sul da lua gelada de Saturno, Encelado. Ambos os padrões parecem estar relacionados com processos vulcânicos e tectónicos que operam nos seus respectivos mundos. "Os nossos dados de gravidade estão a abrir um novo capítulo na história lunar, durante o qual a Lua era um lugar mais dinâmico do que o sugerido pela paisagem craterada que é visível a olho nu," afirma Andrews-Hanna. "São necessários mais estudos para compreender a causa deste padrão recém-descoberto de anomalias de gravidade, e as implicações para a história da Lua."

Lançadas como GRAIL A e GRAIL B em Setembro de 2011, as duas sondas, rebaptizadas Ebb e Flow, operaram numa órbita quase circular perto dos pólos da Lua a uma altitude de aproximadamente 55 km até ao fim da missão em Dezembro de 2012. A distância entre as sondas gémeas mudou ligeiramente quando sobrevoaram áreas de maior e menor gravidade provocadas por características visíveis, como montanhas e crateras, e por massas escondidas por baixo da superfície lunar. As sondas gémeas voaram numa órbita quase circular até ao final da missão no dia 17 de Dezembro de 2012, quando foram intencionalmente enviadas para a superfície da Lua.

 A NASA mais tarde designou o local de impacto em honra à falecida astronauta Sally K. Ride, a primeira mulher americana no espaço e que pertenceu à equipa da missão GRAIL. A missão principal e a missão estendida das sondas GRAIL gerou o mapa de gravidade com a mais alta-resolução já obtida de um corpo celeste. O mapa irá proporcionar uma melhor compreensão de como a Terra e os outros planetas rochosos no Sistema Solar se formaram e evoluíram.

Fonte: Astronomia Online - Portugal