É um fato aceito: a Lua não possui atividade magnética. Contudo, algumas rochas trazidas pelas missões Apollo revelam que ela teria possuído um forte campo magnético no passado. Esta descoberta surpreendente levanta uma questão simples: como um corpo tão pequeno pôde gerar um?
Durante décadas, os planetólogos debateram sobre a intensidade desse campo no passado lunar. Um estudo recente traz uma resposta.
James Irwin cumprimenta a bandeira americana que acabou de plantar (Apollo 15).
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Durante as missões Apollo, os módulos lunares pousaram em regiões planas e escuras chamadas mares lunares. Estas áreas são ricas em basaltos vulcânicos específicos, que registraram sinais magnéticos. Os investigadores perceberam que esta amostragem limitada criou um viés, pois não representa toda a superfície lunar. Como consequência, supostos episódios com um campo magnético forte foram supervalorizados nas interpretações anteriores.
A análise química dessas rochas revela uma ligação entre a presença de titânio e a intensidade magnética. As amostras com níveis elevados de titânio mostram vestígios de campo poderoso, enquanto aquelas com pouco titânio correspondem a um campo fraco. Esta correlação indica que a fusão de rochas ricas em titânio na fronteira entre o núcleo e o manto causou surtos magnéticos intensos mas breves.
De acordo com os modelos computacionais, se a Lua tivesse sido amostrada aleatoriamente, menos desses eventos excepcionais teriam sido observados. Na realidade, durante a maior parte da sua história, entre 3,5 e 4 mil milhões de anos, o campo magnético lunar era provavelmente fraco. Esta visão está de acordo com a teoria da dínamo, que explica como os núcleos planetários geram campos magnéticos.
a ) Estrutura da Lua no final da solidificação do oceano de magma. Cumulados densos contendo ilmenite e materiais KREEP cristalizam no topo do manto lunar. Estes cumulados, instáveis gravitacionalmente, afundam-se até ao limite núcleo-manto (CMB), arrastando consigo parte dos materiais KREEP.
b ) Regime lunar durante o evento isotópico de alta energia (IHIE). O calor radiogénico produzido pelos materiais KREEP aquece suficientemente a base do manto para iniciar a convecção do manto e a fusão dos cumulados contendo ilmenite. A fusão destes cumulados na CMB aumenta temporariamente o fluxo de calor que sai do núcleo, gerando uma dínamo de curta duração e alta intensidade. Simultaneamente, basaltos ricos em titânio entram em erupção na superfície, capturando o fenômeno raro de um campo magnético lunar intenso.
Compreender o passado magnético da Lua contribui para estudar a evolução dos interiores planetários. Isto fornece pistas sobre o arrefecimento do seu núcleo e o fim da sua atividade geológica. Além disso, oferece um ponto de comparação para explicar porque o campo magnético terrestre persiste enquanto o da Lua desapareceu.
As futuras missões, como o programa Artemis da NASA, permitirão testar estas previsões explorando novas regiões lunares. Ao recolherem amostras mais diversificadas, os cientistas esperam aperfeiçoar o nosso conhecimento da história magnética do nosso satélite.
O funcionamento de uma dínamo planetária
Uma dínamo planetária é um mecanismo que gera um campo magnético global em torno de um corpo celeste. Baseia-se no movimento de convecção num núcleo metálico fundido, frequentemente composto por ferro e níquel. Este movimento, combinado com a rotação do planeta, cria correntes elétricas que produzem o campo magnético.
Na Terra, este processo está ativo e mantém um campo magnético estável, protegendo a superfície de radiações nocivas. No caso da Lua, o seu pequeno tamanho limitou a duração e a intensidade da sua dínamo. O núcleo lunar arrefeceu mais rapidamente, reduzindo a convecção necessária para manter um campo magnético forte a longo prazo.
A teoria da dínamo ajuda a explicar porque alguns corpos como Marte perderam o seu campo magnético, enquanto outros como Júpiter possuem um poderoso. Depende de fatores como o tamanho, a composição e a idade do núcleo. Para a Lua, episódios breves de campo forte poderiam estar ligados a eventos geológicos pontuais, como a fusão de materiais específicos.
Compreender este mecanismo é importante para estudar a habitabilidade dos planetas. Um campo magnético pode influenciar a retenção de uma atmosfera e a proteção contra o vento solar. Assim, a pesquisa sobre a dínamo lunar permite aprender sobre as condições necessárias para a vida noutros mundos.
Fonte: Nature Geoscience