Este gráfico de cores falsas mostra a topografia do outro lado da lua. As cores mais quentes indicam alta topografia e as cores mais azuis indicam baixa topografia. (Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center / Universidade do Arizona) A bacia do Polo Sul-Aitken (SPA) é mostrada pelos tons de azul. O círculo tracejado mostra a localização da anomalia de massa sob a bacia.
A Lua é o lar de uma das maiores crateras de impacto conhecidas no Sistema Solar. Com 2.500 quilômetros de extensão, a Bacia do Sul-Aitken no lado oposto da Lua cobre quase um quarto da superfície lunar - e há algo enorme enterrado embaixo dela.
Não podemos vê-lo daqui na Terra, mas leituras detalhadas feitas usando orbitadores lunares indicam que há algo enorme o suficiente sob essa cratera para causar uma anomalia gravitacional significativa.
"Imagine pegar uma pilha de metal cinco vezes maior que a Ilha Grande do Havaí e enterrá-la no subsolo", disse o geofísico Peter James, da Universidade Baylor .
"Isso é aproximadamente quanto massa inesperada nós detectamos."
A anomalia foi descoberta em dois conjuntos de dados. O primeiro foi da missão GRAIL da NASA , um par de espaçonaves em órbita que mapeou o campo gravitacional da Lua em 2011 e 2012 para tentar lançar alguma luz sobre sua estrutura interior.
Esses dados já haviam indicado uma anomalia gravitacional , e que a bacia tinha densidade acima da média em comparação com o resto da superfície lunar; a equipe atribuiu isso à sua composição de superfície rica em ferro.
Mas quando a equipe comparou essas descobertas com os dados de topografia lunar coletados pelo Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA , os resultados mostraram outra coisa: uma massa de cerca de 2,18 quintilhões de quilos (que é um número com 18 zeros), estendendo-se por mais de 300 quilômetros. abaixo da superfície.
Essa massa, acreditam os pesquisadores, está pesando o piso da bacia para baixo em mais de 800 metros, cerca de 10% de sua profundidade total, explicando uma depressão no fundo da bacia anteriormente atribuída à contração.
"Uma das explicações dessa massa extra", disse James , "é que o metal do asteróide que formou esta cratera ainda está embutido no manto da Lua".
De acordo com as simulações computacionais, se as condições forem adequadas, o núcleo de ferro-níquel de um asteroide impactante pode ser dispersado no manto superior, entre a crosta e o núcleo da Lua.
Isto é o que poderia ter acontecido há 4 bilhões de anos, quando o objeto que criou a bacia atingiu a Lua.
"Nós fizemos a matemática e mostramos que um núcleo suficientemente disperso do asteróide que causou o impacto poderia permanecer suspenso no manto da Lua até os dias atuais, em vez de afundar no núcleo da Lua", disse James .
Outra explicação possível tem a ver com o vulcanismo, do qual a Lua já foi um foco. Existe uma alta concentração de óxidos de titânio no manto lunar, que se acredita ter sido produzido pelo resfriamento e solidificação dos oceanos do magma lunar.
Esses óxidos têm uma grande massa , que de alguma forma poderia estar concentrada sob a Bacia do Pólo Sul-Aitken (embora, de alguma forma, isso ainda deva ser explorado).
Qualquer que seja a explicação, a massa revela algumas coisas interessantes sobre o interior da Lua. Por exemplo, sabemos que não é fundido o suficiente para a massa afundar no centro.
Se a massa for de aproximadamente o mesmo tempo que o impacto que fez a bacia, isso implica um limite superior de temperatura de cerca de 1.480 graus Celsius para a segunda metade da vida da Lua, consistente com estimativas baseadas em sismologia.
Isso também implica que a Lua perdeu uma grande quantidade de energia térmica ao longo de sua vida útil, disse a equipe. Talvez o rover Yutu2 da China, atualmente rastejando pela Bacia do Pólo Sul-Aitken , possa lançar mais luz sobre o assunto.
A pesquisa foi publicada na Geophysical Research Letters .
Peter James, Ph.D., professor assistente de geofísica planetária da Baylor University
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