A Lua vem sendo castigada pelo vento solar há milhares de milhões de anos, mas havia um detalhe que ninguém tinha conseguido comprovar de forma direta até agora: as duas metades do satélite não sofrem esse bombardeamento com a mesma intensidade.
Um novo estudo indica que a própria proteção magnética da Terra é a responsável por essa diferença. Esse efeito deixou uma marca química preservada no solo lunar - e, pela primeira vez, os cientistas conseguiram “ler” esse registo diretamente.
A análise baseia-se em amostras trazidas pela missão chinesa Chang’e-6.
A investigação foi realizada por uma equipa do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências, liderada pelo pós-doutorando Zhang Xuhang e pelo professor He Huaiyu.
Comparando os dois lados da Lua
O vento solar é um fluxo contínuo de partículas carregadas que se expande a partir do Sol.
Como a Lua não tem atmosfera nem um campo magnético próprio capaz de o desviar, esse vento atinge a superfície diretamente.
Ao longo de milhares de milhões de anos, a camada de solo solto que recobre a Lua - o regolito - foi absorvendo e guardando um registo discreto desse bombardeamento.
Esse regolito funciona quase como um arquivo natural de gases do vento solar, incluindo hélio, néon, árgon, criptónio e xénon.
Por serem “gases nobres”, eles quase não reagem quimicamente com outros elementos. Isso torna esses gases testemunhas especialmente fiáveis de como as partículas do vento solar se incorporaram ao solo ao longo do tempo.
O obstáculo, até agora, era simples: faltavam amostras do lado oculto para comparar com as do lado visível.
Isso mudou quando a China, com a Chang’e-6, trouxe 1,935 gramas de regolito da bacia Polo Sul–Aitken, no lado oculto.
O lado oculto conta outra história
Os investigadores fizeram uma análise detalhada de gases nobres no material da Chang’e-6, medindo concentrações e rácios isotópicos dos cinco gases.
Os dados de néon chamaram atenção de imediato. O rácio entre dois isótopos de néon, 20Ne e 22Ne, foi de 11,34 ± 0,22 - um valor visivelmente mais baixo do que qualquer resultado obtido anteriormente em amostras do lado visível.
Esse rácio fica muito perto do que a teoria prevê após uma fracionação intensa causada pelo vento solar.
Isso sugere fortemente que o lado oculto passou por uma fracionação bem mais intensa do que o lado visível, deixando proporcionalmente mais do isótopo mais pesado de néon.
Criptónio e xénon reforçaram a mesma interpretação. Ao aquecer as amostras por etapas, o xénon do vento solar apareceu quase todo em temperaturas elevadas, num único pico acentuado.
Já as amostras da Chang’e-5, recolhidas no lado visível, mostraram um comportamento bem diferente: o xénon foi libertado tanto em baixas como em altas temperaturas, formando um padrão nítido de dois picos.
Essa diferença indica que as partículas do vento solar penetraram muito mais fundo no solo do lado oculto do que no do lado visível - o que implica, no conjunto, um impacto de partículas com maior energia no lado oculto.
O campo magnético da Terra muda tudo
Mas por que razão os dois lados da Lua seriam atingidos por intensidades tão diferentes do vento solar?
A equipa atribui a discrepância ao que descreve como um efeito de “governo da velocidade” produzido pela magnetosfera terrestre.
Enquanto a Lua orbita a Terra, ela atravessa periodicamente a magnetobainha, uma zona-tampão que envolve o campo magnético do planeta.
Nesse ambiente, o vento solar desacelera de forma acentuada, caindo de cerca de 402 km/s para aproximadamente 201 km/s.
Esse vento desacelerado alcança sobretudo o lado visível da Lua. Como consequência, as partículas conseguem penetrar apenas superficialmente no regolito.
Sem proteção no lado oculto
O lado oculto não tem esse alívio.
Como está permanentemente voltado para longe da Terra, ele recebe a força total do vento solar sem essa desaceleração, permitindo que as partículas se introduzam muito mais profundamente no solo.
Segundo a estimativa da equipa, cerca de 25% da exposição ao vento solar no local de aterragem da Chang’e-5 veio desse vento desacelerado ao passar pela zona de amortecimento magnética da Terra.
No local da Chang’e-6, no lado oculto, não houve nenhuma parcela dessa proteção.
A poeira lunar guarda a história da Terra
Esta é a primeira vez que os investigadores dispõem de amostras reais do lado oculto para confirmar diretamente o que há muito era suspeitado.
A magnetosfera da Terra de facto controla tanto a velocidade como a profundidade com que o vento solar se incorpora na superfície lunar.
O solo da Lua regista esse efeito de forma permanente, tanto na profundidade de penetração das partículas como nas assinaturas isotópicas que elas deixam.
De acordo com os autores, os gases nobres pesados presos no regolito podem funcionar quase como fósseis.
Eles poderiam preservar um registo de como o campo magnético da Terra e o vento solar interagiram ao longo de intervalos de tempo enormes.
Em conjunto com dados paleomagnéticos já existentes, esse registo pode oferecer aos cientistas um novo caminho para acompanhar como o campo magnético terrestre evoluiu ao longo da história geológica profunda.
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