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Cientistas acreditam ter desvendado segredos do campo magnético da Lua

Pesquisadores fazem nova descoberta sobre a lua - Nasa/AFP
Pesquisadores fazem nova descoberta sobre a lua Imagem: Nasa/AFP

Simone Machado*

Colaboração para Tilt, em São José do Rio Preto (SP)

21/01/2022 04h00

As rochas trazidas da Lua para a Terra durante o programa Apollo (1968 a 1972) da Nasa, agência espacial norte-americana, ajudaram pesquisadores a levantar diversas informações sobre a história do nosso satélite natural. Apesar disso, a Lua carrega um mistério que já dura meio século: a força de seu campo magnético. A boa notícia é que finalmente ele parece estar chegando ao fim.

Algumas dessas rochas, de bilhões de anos, parecem ter se formado na presença de um campo magnético até mais forte do que o que cerca a Terra. Uma das grandes dúvidas era como isso teria acontecido já que esse elemento no entorno da Lua desapareceu há cerca de 1 bilhão de anos.

Uma pesquisa publicada na Nature Astronomy propõe uma explicação para o mistério. Para o professor Universidade de Brown (EUA) Alexander Evans, um dos autores do trabalho, é possível que a Lua não tenha congelado seu núcleo tão rapidamente quanto pensávamos. Alguns bilhões de anos atrás esse interior pode ter sido derretido vagarosamente.

"Em vez de pensar em como alimentar um campo magnético forte continuamente ao longo de bilhões de anos, talvez haja uma maneira de obter um campo de alta intensidade de forma intermitente. Nosso modelo mostra como isso pode acontecer e é consistente com o que sabemos sobre o interior da lua", diz Evans.

Rochas afundando

Corpos planetários como a Lua produzem campos magnéticos através do que é conhecido como dínamo central. O movimento dele poderia gerar as correntes elétricas que formam o campo magnético.

Nos primeiros bilhões de anos de existência da Lua, um oceano de rocha derretida provavelmente a encobriu e, à medida que ele ia esfriando, rochas se solidificaram em taxas diferentes.

Além disso, esse núcleo não era muito mais quente do que o manto acima dele, sendo assim, o calor do interior da Lua não tinha para aonde ir, o que geralmente faz com que o material derretido se mova. Com isso, as partes mais quentes e leves tendem a ficar na parte superior até esfriarem, enquanto as partes mais pesadas e frias afundam até se aquecerem.

Devido a esse movimento, os minerais mais densos, como a olivina e o piroxênio, teriam afundado e esfriado primeiro, enquanto os mais leves, como a anortosita, teria flutuado e esfriado por último.

O magma líquido restante era rico em titânio, bem como em elementos produtores de calor, como tório, urânio e potássio, por isso demorou mais para solidificar.

Quando essa camada de titânio finalmente cristalizou logo abaixo da crosta, era mais densa do que os minerais que se solidificaram anteriormente abaixo dela. Com o tempo, as formações de titânio afundaram na rocha do manto, um processo conhecido como reviravolta gravitacional.

Os pesquisadores acreditam que esse efeito de afundamento durou até pelo menos 3,5 bilhões de anos atrás.

Campos magnéticos intermitentes

Nesse novo estudo, os pesquisadores mostram como esse afundamento de rochas poderia ter gerado impulsos convectivos intermitentes e também qual o efeito desse movimento ao chegar ao núcleo da Lua.

Sempre que uma dessas placas maciças com um raio de cerca de 60 quilômetros chegava ao núcleo, a diferença de temperatura teria reacendido temporariamente uma corrente de convecção forte o suficiente para gerar um forte pulso de magnetismo.

"Você pode pensar nisso como uma gota de água atingindo uma frigideira quente. Você tem algo realmente frio que toca o núcleo e, de repente, muito calor pode fluir. Isso faz com que a agitação no núcleo aumente, o que lhe dá esses campos magnéticos fortes" explica Evans.

Ainda segundo os pesquisadores, pode ter havido até 100 desses eventos ao longo do primeiro bilhão de ano da lua e cada um conseguiria produzir um campo magnético com duração de 100 anos ou até mesmo mais.

"Este estudo é capaz de explicar tanto a intensidade quanto a variabilidade que vemos nas amostras de rochas trazidas pelo programa Apollo - algo que nenhum outro conseguiu fazer. Isso também nos dá algumas restrições de tempo no naufrágio deste material de titânio, o que nos dá uma imagem melhor da evolução inicial da Lua", diz Evans.

*Com informações de Universidade de Brown