O eixo de rotação da Lua mudou 5 graus há 3 mil milhões de anos

Scientific Visualization Studio/ NASA

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Uma nova investigação da NASA fornece provas de que o eixo de rotação da Lua se deslocou 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”, diz o cientista. “A 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.

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 a semana passada na revista Nature, apresentaram provas de uma mudança no eixo de rotação da Lua, ocorrida há milhares de milhões de anos atrás.

A mudança no eixo permitiu que a luz solar atingisse áreas anteriormente à sombra e que provavelmente continham gelo.

ames Keane, Universidade do Arizona; Richard Miller, Universidade do Alabama

 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.

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.

Os cientistas descobriram que a água gelada que sobreviveu a esta mudança efectivamente “pinta” um caminho ao longo do que o eixo se moveu.

Fazendo corresponder o percurso com modelos que prevêem a localização do gelo estável, os astrónomos 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 directora do SSERVI, dra. Yvonne Pendleton, que apoia a investigação lunar e planetária como meio de avançar a exploração humana do Sistema Solar através da descoberta científica.

Os autores analisaram dados de várias missões da NASA, que indiciavam ter havido uma mudança na orientação da Lua.

A topografia do Lunar Orbiter Laser Altimeter e medições térmicas do Diviner Lunar Radiometer – ambos a bordo da sonda lunar robótica LRO – foram usadas para ajudar à interpretação dos dados de neutrões da Lunar Prospector que suportam a hipótese de desvio polar.

James Tuttle Keane, Universidade do Arizona

 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.

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.

Siegler percebeu que as distribuições observadas do gelo, em cada dos pólos lunares, pareciam estar mais relacionadas entre si do que se pensava anteriormente.

Ao investigar mais, Siegler e Richard Miller, investigador da Universidade do Alabama e co-autor da pesquisa, descobriram que as concentrações de gelo se deslocaram de cada pólo à mesma distância, mas em direcções exactamente 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 se evaporou quando exposto à luz solar, mas nas áreas que permanecem em 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 da sua massa.

James Keane, da Universidade do Arizona, também co-autor da investigação, modelou a forma como as mudanças no interior da Lua 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 direcção e quantidade de mudança no eixo indicadas perto dos pólos.

Além disso, as concentrações de material radioactivo na região Procellarum são suficientes para ter aquecido uma porção do manto lunar, provocando uma alteração de densidade significativa – e 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.

“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”, conclui Matthew Siegler.

CCVAlg

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