Há cerca de cinquenta anos, o Programa Apollo enviou os primeiros astronautas à Lua. Além dos muitos experimentos científicos que realizaram na superfície, os astronautas da Apollo trouxeram amostras de rochas lunares para análise. O programa soviético Luna enviou várias missões robóticas à Lua ao mesmo tempo que realizaram missões de retorno de amostras. O exame dessas rochas revelou muito sobre a composição da Lua e levou a novas teorias sobre a formação e evolução do sistema Terra-Lua.
Por exemplo, a análise das rochas revelou que a Terra e a Lua são compostas de maneira semelhante por minerais de silicato e metais. Isso levou a teorias de que o interior da Lua é dividido de maneira semelhante em um manto e crosta de silicato e um núcleo metálico. No entanto, muitos aspectos dessa teoria, como a estrutura do núcleo (sólido ou líquido?), foram debatidos por décadas. De acordo com novas descobertas de uma equipe de cientistas franceses, agora é uma certeza científica que a região mais interna da Lua consiste em um núcleo interno sólido cercado por um núcleo externo líquido (assim como a Terra).
A pesquisa foi liderada por Arthur Briaud, pesquisador de pós-doutorado no Observatoire de la Cote d’Azur. Ele foi acompanhado por pesquisadores do Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), do Institute for Celestial Mechanics and Calculations (IMCCE), da Université Côte d’Azur, do Côte d’Azur Observatory, da Sorbonne Université, da Paris Sciences et Lettres University, e do Paris Observatory. O artigo que descreve suas descobertas, “O núcleo interno sólido lunar e a inversão do manto”, apareceu recentemente na revista Nature.
Com base na análise das rochas lunares da Apollo e outras amostras lunares, os cientistas desenvolveram modelos sismológicos que forneceram os primeiros registros da estrutura interna da Lua. Esses modelos mostraram velocidades de ondas sísmicas diminuídas na fronteira núcleo-manto, que foi a primeira indicação de que o núcleo lunar poderia ser semelhante ao da Terra. Infelizmente, a resolução dos dados sísmicos impediu uma imagem clara da estrutura mais interna da Lua, que incluía a presença de um núcleo sólido e o movimento do material do manto ao longo do tempo.
Cerca de vinte anos atrás, vários métodos foram usados (como a rotação da Lua) para confirmar a presença de um núcleo externo fluido, mas o núcleo interno permaneceu indetectável devido ao seu pequeno tamanho. Para o seu estudo, Briaud e seus colegas contaram com dados geofísicos e geodésicos de várias missões espaciais e medições a laser lunar. Eles combinaram isso com simulações de Monte Carlo e termodinâmicas que exploraram diferentes estruturas internas. Os resultados foram consistentes com um núcle sólido para a Lua.
Esse tema sobre a estrutura interna da Lua é realmente fascinante, caso você queira aprofundar no tema, aqui vai uma lista de artigos:
“Melting and mixing states of the Earth’s mantle after the Moon-forming impact” por Miki Nakajima e David K. Stevenson. Este artigo discute a formação da Lua e como o impacto que levou à sua formação poderia ter afetado a Terra. PDF completo aqui.
“Internal structure of the Moon inferred from Apollo seismic data and selenodetic data from GRAIL and LLR” por Koji Matsumoto e outros. Este estudo explora modelos do interior lunar usando dados sísmicos da Apollo e dados selenodéticos recentemente melhorados pelo Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) e Lunar Laser Ranging (LLR). PDF completo aqui.
“Geophysical evidence for melt in the deep lunar interior and implications for lunar evolution” por Akram Khan e outros. Este artigo discute a estrutura interna da Lua e como a presença de uma zona derretida no manto mais profundo pode afetar a evolução lunar. PDF completo aqui.
“Refugia from asteroid impacts on early Mars and the early Earth” por Norman H. Sleep e Kevin Zahnle. Este artigo discute os impactos de asteroides e cometas na existência contínua da vida primitiva em Marte e na Terra.
“Onset of solid-state mantle convection and mixing during magma ocean solidification” por Maxime Maurice e outros. Este artigo discute a solidificação de um oceano de magma e as condições que permitem a convecção do estado sólido começar a misturar o manto antes que a solidificação seja concluída. PDF completo aqui.
No artigo “Melting and mixing states of the Earth’s mantle after the Moon-forming impact” escrito por Miki Nakajima e David K. Stevenson, por exemplo, é discutida a formação da Lua e como o impacto que levou à sua formação poderia ter afetado a Terra. Eles realizaram simulações de impacto gigante usando hidrodinâmica de partículas suavizadas (SPH) para três modelos diferentes:
(a) padrão: um impactor do tamanho de Marte atinge a proto-Terra, (b) Terra de rotação rápida: um pequeno impactor atinge uma proto-Terra de rotação rápida, (c) sub-Terras: dois planetas do tamanho de meia Terra colidem.
Eles descobriram que o manto permanece não misturado em (a), mas pode ser misturado em (b) e (c). A extensão da mistura é mais extensa em (c). Portanto, (a) é mais consistente e (c) pode ser menos consistente com a preservação da heterogeneidade do manto, enquanto (b) pode cair entre eles. Eles determinaram que o manto da Terra se torna principalmente fundido pelo impacto em todos os modelos. A escolha das equações de estado não afeta esses resultados.
Além disso, os resultados indicam que os ganhos de entropia dos materiais do manto por um impacto gigante não podem ser bem previstos pelas equações de Rankine-Hugoniot. Além disso, eles mostram que o manto pode permanecer não misturado em uma escala de tempo de formação da Lua se não for misturado pelo impacto.
Fonte:
https://www.universetoday.com/161345/the-moon-has-a-solid-core-like-the-earth/
