Colisão pode ter formado a Lua em poucas horas, revelam simulações

Bilhões de anos atrás, uma versão da nossa Terra que parece muito diferente daquela em que vivemos hoje foi atingida por um objeto do tamanho de Marte, chamado Theia – e dessa colisão a Lua foi formada. Como exatamente essa formação ocorreu é um quebra-cabeça científico que os pesquisadores estudam há décadas, sem uma resposta conclusiva.

A maioria das teorias afirma que a Lua se formou a partir dos destroços dessa colisão, coalescendo em órbita ao longo de meses ou anos. Uma nova simulação propõe uma teoria diferente – a Lua pode ter se formado imediatamente, em questão de horas, quando material da Terra e de Theia foi lançado diretamente em órbita após o impacto.

“Isso abre uma gama totalmente nova de possíveis pontos de partida para a evolução da Lua”, disse Jacob Kegerreis, pesquisador de pós-doutorado no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício da Califórnia, e autor principal do artigo sobre esses resultados publicado no The Astrophysical Journal Letters.

 “Entramos neste projeto sem saber exatamente quais seriam os resultados dessas simulações de alta resolução. Então, além da grande revelação de que resoluções padrão podem dar respostas enganosas, foi ainda mais emocionante que os novos resultados pudessem incluir um satélite tentadoramente parecido com a Lua em órbita.”

As simulações usadas nesta pesquisa são algumas das mais detalhadas do gênero, operando na mais alta resolução de qualquer simulação executada para estudar as origens da Lua ou outros impactos gigantes. Esse poder computacional extra mostrou que simulações de baixa resolução podem perder aspectos importantes desses tipos de colisões, permitindo que os pesquisadores vejam novos comportamentos emergirem de uma forma que estudos anteriores simplesmente não conseguiam ver.

Um quebra-cabeça da história planetária

Entender as origens da Lua requer usar o que sabemos sobre ela – nosso conhecimento de sua massa, órbita e a análise precisa de amostras de rochas lunares – e criar cenários que possam levar ao que vemos hoje.

Teorias predominantes anteriormente poderiam explicar alguns aspectos das propriedades da Lua muito bem, como sua massa e órbita, mas com algumas ressalvas importantes. Um mistério notável tem sido o porquê da composição da Lua ser tão semelhante à da Terra. Cientistas podem estudar a composição de um material com base em sua assinatura isotópica, uma pista química de como e onde um objeto foi criado.

As amostras lunares que cientistas foram capazes de estudar em laboratórios mostram assinaturas isotópicas muito semelhantes às rochas da Terra, ao contrário das rochas de Marte ou de qualquer outro lugar no sistema solar. Isso torna provável que muito do material que compõe a Lua tenha vindo originalmente da Terra.

Em cenários anteriores, onde Theia foi pulverizada em órbita e misturada com apenas um pouco de material da Terra, é menos provável que víssemos semelhanças tão fortes – a menos que Theia também fosse isotopicamente semelhante à Terra, uma coincidência improvável. Nessa teoria, mais material da Terra é usado para criar a Lua, particularmente suas camadas externas, o que pode ajudar a explicar essa semelhança na composição.

Houve outras teorias propostas para explicar essas semelhanças na composição, como o modelo de sinestia — em que a Lua é formada dentro de um redemoinho de rocha vaporizada pela colisão — mas essas teorias sem dúvida têm dificuldade em explicar a órbita atual da Lua.

Essa teoria de formação mais rápida e de estágio único oferece uma explicação mais limpa e elegante para essas duas questões pendentes. Ela também pode dar novas maneiras de encontrar respostas para outros mistérios não resolvidos. Esse cenário pode colocar a Lua em uma órbita ampla com um interior que não está totalmente derretido, potencialmente explicando propriedades como a órbita inclinada da Lua e a crosta fina – tornando-a uma das explicações mais atraentes para as origens da Lua até agora.

Chegar mais perto de confirmar qual dessas teorias está correta exigirá a análise de futuras amostras lunares trazidas de volta à Terra para estudo das futuras missões Artemis da NASA. À medida que os cientistas ganham acesso a amostras de outras partes da Lua e de mais profundamente abaixo da superfície da Lua, eles serão capazes de comparar como os dados do mundo real correspondem a esses cenários simulados e o que eles indicam sobre como a Lua evoluiu ao longo de seus bilhões de anos de história.

Uma Origem Compartilhada

Além de simplesmente aprender mais sobre a Lua, esses estudos podem nos aproximar da compreensão de como nossa Terra se tornou o mundo cheio de vida que é hoje.

“Quanto mais aprendemos sobre como a Lua surgiu, mais descobrimos sobre a evolução da nossa própria Terra”, disse Vincent Eke, pesquisador da Universidade de Durham e coautor do artigo. “Suas histórias estão interligadas – e podem ser ecoadas nas histórias de outros planetas alterados por colisões semelhantes ou muito diferentes.”

O cosmos é cheio de colisões – impactos são uma parte essencial de como os corpos planetários se formam e evoluem. Na Terra, sabemos que o impacto com Theia e outras mudanças ao longo de sua história são parte de como ela foi capaz de reunir os materiais necessários para a vida.

Quanto melhor os cientistas puderem simular e analisar o que está em jogo nessas colisões, mais preparados estaremos para entender como um planeta poderia evoluir para ser habitável como a nossa própria Terra.

Fonte: nasa.gov