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Esferas de vidro da Chang'e‑5 indicam vulcanismo na Lua há 120 milhões de anos

Jovem cientista observa bola de vidro, com amostra de solo lunar e imagem da lua ao fundo.

Três contas minúsculas de vidro, microscópicas e recolhidas na superfície da Lua, indicam que o passado turbulento do maior satélite natural da Terra foi bem mais recente do que se imaginava.

Uma análise nova, extensa e meticulosa de material trazido pela missão Chang'e‑5, da Administração Espacial Nacional da China, concluiu que esses minerais, que já estiveram derretidos, registram evidências de vulcanismo lunar ocorrido há apenas 120 milhões de anos.

Isso é muito mais tarde do que o esperado para esse tipo de atividade na Lua. O consenso é que o satélite foi intensamente vulcânico entre cerca de 4,4 e 2 bilhões de anos atrás; depois disso, acredita-se que ele tenha arrefecido demais para sustentar vulcanismo significativo.

O achado reforça que a Lua ainda guarda muitas respostas - e talvez seja preciso voltar até lá para entendê-las de vez.

Esferas de vidro vulcânico da Chang'e‑5 e o registro de 120 milhões de anos

"A datação por radioisótopos das três contas de vidro vulcânico da Chang'e‑5 fornece a confirmação em campo de vulcanismo na Lua com 120 milhões de anos", disse ao ScienceAlert o geofísico Yuyang He, do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências.

"Há um intervalo de ≈1,9 bilhão de anos entre as erupções registradas no local de pouso. A presença de um vulcanismo lunar tão jovem implica que pequenos corpos celestes, como a Lua, poderiam manter calor suficiente para sustentar vitalidade interna até um estágio muito tardio."

A amostra trazida em 2020 e por que essas contas importam

Quando a poeira lunar coletada pela Chang'e 5 chegou à superfície da Terra, no fim de 2020, ela se tornou o primeiro material da Lua acessível a humanos desde que a última das sondas soviéticas Luna retornou, em 1976. Desde então, equipas do mundo inteiro vêm aplicando uma ampla variedade de técnicas para extrair novos detalhes sobre a geologia e a história do satélite.

Um dos componentes mais interessantes desse conjunto são pequenas esferas de vidro. Elas se formam quando minerais derretem e, sob condições intensas, solidificam novamente, endurecendo na forma vítrea.

Essas partículas também podem aprisionar outros fragmentos do próprio material lunar, o que permite reconstituir as condições em que se formaram - inclusive a composição das rochas ao redor no momento do evento.

Como foi feita a triagem: impacto vs. vulcanismo

Sob liderança dos geofísicos Bi-Wen Wang e Qian W. L. Zhang, da Academia Chinesa de Ciências, os pesquisadores examinaram cerca de 3 gramas (0,1 onça, aproximadamente 2,8 g) de poeira da Chang'e 5. Mesmo nessa porção pequena, equivalente a uma colher de chá, foi possível separar aproximadamente 3.000 esférulas de vidro.

A maioria, porém, era produto de impactos de meteoritos - o que transformou qualquer grão de origem vulcânica numa proverbial agulha no palheiro. A Lua sofre muitos impactos e apresenta pouca atividade vulcânica, então identificar quais esférulas (se alguma) vinham do segundo processo exigiu uma triagem rigorosa.

"Primeiro, usamos imagens de elétrons retroespalhados para identificar ~800 contas de vidro sem variações composicionais óbvias nem inclusões não digeridas, o que é uma característica de impacto", explicou He.

"Segundo, analisamos as contas selecionadas com uma microssonda eletrónica. Apenas 13 contas de vidro têm composições de elementos maiores semelhantes às das contas de vidro vulcânico da Apollo. Com base na composição de elementos-traço, seis desses 13 vidros apresentam correlações de abundância de óxido de magnésio e níquel que seguem a mesma tendência dos vidros vulcânicos identificados nas amostras da Apollo. Todas as evidências acima não são conclusivas."

Por fim, a equipa recorreu à análise de isótopos de enxofre por espectrometria de massa de iões secundários. Entre as seis esférulas finais, três exibiram rácios de enxofre incompatíveis com vidro de impacto. Ali estava o sinal que faltava: tratava-se de vidro vulcânico.

A datação radiométrica, então, apontou a idade dessas esférulas: cerca de 123 milhões de anos, com uma margem de 15 milhões de anos. Isso é muito mais recente do que a última época em que se sabia que a Lua tinha sido vulcanicamente ativa.

KREEP, aquecimento radiogênico e o que ainda falta explicar

Ainda não está claro como isso teria sido possível, já que o interior da Lua há muito tempo estaria frio demais para sustentar vulcanismo. Mesmo assim, uma pista pode estar na química preservada nas três esférulas: elas contêm uma alta proporção do que se chama de elementos KREEP - potássio, elementos de terras raras e fósforo.

Concentrações elevadas de KREEP podem gerar aquecimento radiogênico, isto é, calor produzido pela desintegração radioativa. Esse efeito pode ser relevante: na Terra, cerca de metade do calor interno vem do decaimento radioativo. Na Lua, esse tipo de aquecimento poderia, em teoria, criar bolsões localizados capazes de alimentar episódios de vulcanismo.

Trabalhos futuros podem indicar se existe material KREEP suficiente no manto lunar para formar esses bolsões.

"Não está claro como a Lua poderia ter permanecido vulcanicamente ativa em um estágio tão tardio; à medida que o interior arrefecia e a litosfera engrossava, a atividade vulcânica teria se tornado menos provável", afirmou He.

"De onde vieram aquelas contas de vidro vulcânico? Há outra atividade vulcânica entre 2 bilhões e 120 milhões de anos atrás? Que mecanismo a causou? São necessárias investigações adicionais."

A pesquisa foi publicada na Science.

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