De acordo com a teoria mais amplamente aceita, a Lua se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, quando um objeto do tamanho de Marte chamado Theia colidiu com a Terra (também conhecida como Hipótese do Impacto Gigante). Esse impacto gerou uma quantidade considerável de detritos que gradualmente se uniram para formar o único satélite natural da Terra. Uma das provas mais convincentes para essa teoria é o fato de que a Terra e a Lua são notavelmente semelhantes em termos de composição.
No entanto, estudos anteriores envolvendo simulações em computador mostraram que, se a Lua fosse criada por um impacto gigante, ela deveria ter retido mais material do próprio impactador. Mas, de acordo com um novo estudo realizado por uma equipe da Universidade do Novo México, é possível que a Terra e a Lua não sejam tão parecidas quanto se pensava anteriormente.
O estudo que descreve suas descobertas, intitulado "Composições distintas de isótopos de oxigênio da Terra e da Lua", apareceu recentemente na revista Nature Geoscience. O estudo foi conduzido por Erick J. Cano e Zachary D. Sharp, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da UNM, e Charles K. Shearer, do Instituto de Meteorítica da UNM.
A teoria de que a Terra e a Lua já foram um único corpo existe desde o século XIX. Mas foi apenas até que as amostras de rochas foram trazidas de volta pelos astronautas da Apollo que os cientistas tiveram evidências definitivas de que a Terra e a Lua se formaram juntas. Essas amostras mostraram que, como a Terra, a Lua era composta de minerais e metais de silicato diferenciados entre um núcleo de metal e um manto e crosta de silicato.
Embora a Lua possua menos ferro e menos elementos leves, a hipótese do impacto gigante explica isso muito bem. O ferro, um elemento particularmente pesado, teria sido retido pela Terra, enquanto o calor e a força explosiva do impacto faziam com que os elementos mais leves se dissolvessem e fossem lançados no espaço. O restante do material da Terra e de Theia teria então esfriado e depois misturado para formar a Terra e a Lua como as conhecemos hoje.
Essa teoria também explica a velocidade e a natureza com que a Lua orbita a Terra; em particular, como ele está trancado por maré com o nosso planeta. No entanto, estudos anteriores envolvendo simulações em computador mostraram que, nesse cenário, aproximadamente 80% da Lua deveria consistir em material originário de Theia.
Isso apresenta um sério dilema para astrônomos e geólogos, e várias teorias foram avançadas para explicar isso. Em um cenário, Theia era similar em composição à Terra, o que explicaria por que a Terra e a Lua parecem tão semelhantes. Em outro, a mistura de materiais foi muito completa, a ponto de tanto a Terra quanto a Lua reterem elementos de Theia.
Infelizmente, essas explicações são inconsistentes com o que sabemos sobre o Sistema Solar ou apresentam problemas teóricos próprios. Para esclarecer isso, Cano e seus colegas consideraram uma inconsistência fundamental com a hipótese do impacto gigante. Basicamente, quando os cientistas examinaram as amostras de rochas lunares da Apollo, eles notaram que os valores dos isótopos de oxigênio eram praticamente idênticos aos encontrados nas rochas aqui na Terra.
Se a hipótese do impacto gigante estiver correta, os precursores da Terra e da Lua tiveram valores idênticos para começar, ou uma homogeneização extensa ocorreu após o evento de impacto. Para resolver isso, Cano e seus colegas conduziram uma análise isotópica de oxigênio de alta precisão de uma variedade de rochas lunares diferentes. O que eles descobriram foi que as rochas lunares apresentaram maiores concentrações de isótopos de oxigênio mais leves que a Terra.
Além disso, as diferenças aumentam as sondas mais profundas da crosta para o manto. Eles atribuem isso ao fato de que a crosta é onde os detritos da Terra e Theia teriam se misturado, enquanto o interior é onde o material de Theia estaria mais concentrado. Como resumem em seu estudo:
“Os valores dos isótopos de oxigênio das amostras lunares se correlacionam com a litologia, e propomos que as diferenças possam ser explicadas pela mistura entre vapor isotopicamente leve, gerado pelo impacto, e a porção mais externa do oceano de magma lunar inicial. Nossos dados sugerem que amostras derivadas do manto lunar profundo, que são isotopicamente pesadas em comparação com a Terra, possuem composições isotópicas que são mais representativas do impactador proto-lunar 'Theia'. "
Em resumo, as descobertas da equipe mostram que a Terra e Theia não eram similares em composição, o que fornece a primeira evidência definitiva de que Theia provavelmente se formou mais longe do Sol do que a Terra. Da mesma forma, seu trabalho mostra que as composições distintas de isótopos de oxigênio de Theia e da Terra não foram completamente homogeneizadas pelo impacto da formação da lua.
Este estudo lembra as pesquisas recentemente conduzidas por uma equipe de Yale e do Instituto de Tecnologia de Tóquio. De acordo com o trabalho deles, a Terra ainda era uma bola quente de magma quando ocorreu o impacto da formação da Lua. Isso é o que teria permitido que o material de Theia se perdesse no espaço, enquanto o material da Terra rapidamente se unia para formar a Lua.
Se o material de Theia foi perdido no espaço ou retido como parte do interior da Lua é uma questão que os cientistas poderão examinar mais completamente graças às muitas missões de retorno de amostras que acontecerão nos próximos anos. Isso inclui a NASA enviar astronautas de volta à superfície lunar (Projeto Artemis) e vários veículos móveis enviados pela China (Chang'e 5 e Chang'e 6 missões).
Esses e outros mistérios do único satélite da Terra têm uma boa chance de serem respondidos em breve!
