Cientistas do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford resolveram um debate de décadas sobre a força do campo magnético da Lua. Durante anos, os investigadores questionaram se a Lua produziu um campo magnético forte no início da sua história (3,5-4 mil milhões de anos atrás) ou apenas um campo fraco. Um novo estudo publicado em 26 de fevereiro na Nature Geoscience conclui que ambas as opiniões estão parcialmente corretas.
Ao reexaminar amostras de rochas trazidas pelas missões Apollo, a equipe encontrou evidências de que a Lua experimentou períodos de magnetismo extremamente forte, às vezes excedendo os da Terra. No entanto, estas fases intensas são raras e de curta duração. Durante a maior parte de sua história, o campo magnético da Lua foi relativamente fraco.
A divergência persiste em grande parte porque todas as missões Apollo coletaram amostras da mesma área da superfície lunar. Acontece que a área contém rochas que registam estas explosões de campos magnéticos invulgarmente fortes, dando a impressão de que isto já acontece há muito mais tempo do que realmente acontece.
A autora principal, Claire Nichols, professora associada do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, explicou: “O nosso novo estudo mostra que as amostras da Apollo foram tendenciosas para eventos extremamente raros que duraram milhares de anos, mas até agora estas amostras foram interpretadas como representando 500 milhões de anos de história lunar. Parece agora que o viés da amostra nos impediu de perceber quão breves e raros foram estes eventos magnéticos intensos.”
Rochas ricas em titânio e magnetismo lunar
Embora muitas amostras da Apollo mostrem forte magnetismo, alguns cientistas acreditam que o pequeno núcleo da Lua (que tem apenas cerca de 1/7 do seu raio) teria dificuldade em sustentar um forte campo magnético. O novo estudo explica como a Lua desenvolveu e manteve brevemente um magnetismo tão forte.
Os pesquisadores examinaram a composição química do basalto maria, um tipo de rocha vulcânica encontrada na Lua. Eles encontraram uma relação clara entre o conteúdo de titânio de uma rocha e sua força magnética registrada. Cada amostra que apresentava sinais de um forte campo magnético continha altos níveis de titânio. Em contraste, rochas com teores de titânio abaixo de 6% em peso mostram consistentemente evidências de campos fracos.
Este padrão sugere que a formação de rochas ricas em titânio está diretamente relacionada com a geração de fortes eventos magnéticos. A equipe propõe que o derretimento de material rico em titânio nas profundezas da lua desencadeou temporariamente um campo magnético incomumente forte.
O professor Nicholls disse: “Acreditamos agora que durante a maior parte da história da Lua, o seu campo magnético foi fraco, consistente com a nossa compreensão da teoria do dínamo. Mas durante um período de tempo muito curto – não mais de 5.000 anos, mas possivelmente apenas algumas décadas – o derretimento de rochas ricas em titânio na fronteira núcleo-manto da Lua resultou na criação de um campo magnético muito forte.”
Viés de amostragem da Apollo e futuras missões Artemis
O Mare Basalt proporcionou um terreno relativamente plano, tornando-o um local de pouso ideal para os astronautas da Apollo. Como resultado, os astronautas recolheram um número desproporcionalmente grande de rochas ricas em titânio que preservaram evidências de forte magnetismo. Mais tarde, os cientistas analisaram muitas amostras da Terra e concluíram que o campo magnético da Lua deve ter sido forte durante um longo período de tempo.
Os modelos computacionais desenvolvidos no novo estudo apoiam a ideia de que se trata de um viés de amostragem. Se os pesquisadores examinassem uma rocha lunar selecionada de forma mais aleatória, seria menos provável que encontrassem amostras registrando essas raras ondas magnéticas.
O coautor Jon Wade, professor associado do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, fez a comparação: “Se fôssemos alienígenas explorando a Terra e só pousássemos aqui seis vezes, poderíamos ter vieses de amostragem semelhantes, especialmente se escolhêssemos uma superfície plana para pousar. Foi puramente por acaso que as missões Apollo se concentraram tanto na região de Mare da lua – se tivessem pousado em outro lugar, poderíamos ter concluído que havia apenas uma parte inicial da lua.”
O co-autor, Dr. Simon Stephenson (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford), acrescentou: “Somos agora capazes de prever que tipo de amostra irá reter qual a intensidade do campo magnético na Lua. A próxima missão Artemis dá-nos a oportunidade de testar esta hipótese e aprofundar a história do campo magnético da Lua.”
