"É espantoso poder provar que a rocha que estamos a segurar é a parte mais antiga da Lua que encontrámos até agora"

CNN , Ashley Strickland
25 nov 2023, 12:00
LUA

Embora as amostras lunares em causa tenham sido devolvidas à Terra há mais de 50 anos, foi necessário algum tempo para desenvolver a tecnologia necessária para efetuar uma análise tão detalhada como a que acaba de ser feita

Rocha recolhida pelos astronautas da Apollo 17 revela a verdadeira idade da lua

por Ashley Strickland, CNN

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A poeira lunar recolhida pelos astronautas da Apollo 17 na década de 1970 revelou que a Lua é 40 milhões de anos mais velha do que se pensava.

Depois de aterrarem na Lua a 11 de dezembro de 1972, os astronautas da NASA Eugene Cernan e Harrison Schmitt recolheram rochas e poeiras da superfície lunar. Uma nova análise dessa amostra detetou cristais de zircão e datou-os com 4,46 mil milhões de anos. Segundo estimativas anteriores, a Lua, formada por uma colisão celeste maciça, tem 4,425 mil milhões de anos.

Os resultados foram publicados recentemente na revista Geochemical Perspectives Letters.

"Estes cristais são os mais antigos sólidos conhecidos que se formaram após o impacto gigante. E porque sabemos a idade destes cristais, eles servem de âncora para a cronologia lunar", diz o autor sénior do estudo, Philipp Heck, num comunicado.

Os primeiros tempos do nosso sistema solar - quando a Terra ainda se estava a formar e a crescer em tamanho - eram caóticos, com corpos rochosos a colidirem frequentemente no espaço. Durante esse período, há mais de 4 mil milhões de anos, um objeto do tamanho de Marte embateu na Terra, lançando um grande pedaço rochoso que se tornou a Lua, segundo os investigadores. Mas os cientistas têm tido dificuldade em datar com exatidão este acontecimento crucial.

A energia do impacto do objeto da dimensão de Marte que embateu na Terra derreteu a rocha que viria a formar a superfície da Lua.

"Quando a superfície estava assim derretida, os cristais de zircão não se podiam formar e sobreviver. Por isso, quaisquer cristais na superfície da Lua devem ter-se formado depois de este oceano de magma lunar ter arrefecido", diz Heck, que é também o diretor sénior do Centro de Investigação Integrativa Negaunee e professor no departamento de Ciências Geofísicas da Universidade de Chicago.

"Caso contrário, teriam sido derretidos e as suas assinaturas químicas teriam sido apagadas."

Análise atómica de alta tecnologia

Uma investigação anterior realizada pelo coautor do estudo, Bidong Zhang, investigador assistente no departamento de Ciências da Terra, Planetárias e Espaciais da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, sugeriu que a determinação da idade dos cristais na poeira lunar podia revelar também a idade real da lua.

Zhang e a sua coautora Audrey Bouvier, professora de planetologia experimental na Universidade de Bayreuth, na Alemanha, contactaram Heck e a principal autora do estudo Jennika Greer, investigadora associada em Ciências da Terra na Universidade de Glasgow, para analisarem os cristais à nanoescala, utilizando uma técnica avançada para determinar a sua composição química e identificar a idade da lua.

Um grão de zircão lunar mostrado ao microscópio

Esta investigação marca a primeira utilização do método analítico de datação dos cristais com tomografia por sonda atómica e foi realizada com instrumentos da Universidade Northwestern em Evanston, Illinois, de acordo com os autores do estudo.

"Na tomografia por sonda atómica, começamos por afiar um pedaço da amostra lunar até obter uma ponta muito afiada, utilizando um microscópio de feixe de iões focalizado, quase como um afiador de lápis muito sofisticado", diz Greer, que era candidata a doutoramento no Field Museum e na Universidade de Chicago quando trabalhou no estudo. "Depois usamos lasers UV para evaporar átomos da superfície dessa ponta. Os átomos passam por um espectrómetro de massa e a rapidez com que se movem indica-nos o seu peso, o que, por sua vez, nos diz de que são feitos."

A análise mostrou quantos átomos de urânio dos cristais de zircão sofreram decaimento radioativo. Os elementos podem transformar-se se os seus átomos contiverem uma configuração instável de protões e neutrões, provocando a decomposição de alguns deles - por exemplo, o urânio decompõe-se e transforma-se em chumbo. Ao seguir o tempo que demora este processo, os cientistas podem determinar a idade de algo comparando a proporção de átomos de urânio e de chumbo.

"A datação radiométrica funciona um pouco como uma ampulheta", diz Heck. "Numa ampulheta, a areia flui de um bolbo de vidro para outro, sendo a passagem do tempo indicada pela acumulação de areia no bolbo inferior. A datação radiométrica funciona de forma semelhante, contando o número de átomos-mãe e o número de átomos-filhas em que se transformaram. A passagem do tempo pode então ser calculada porque a taxa de transformação é conhecida."

"O pedaço mais antigo da Lua"

A equipa de investigação utilizou isótopos de chumbo na amostra de poeira lunar para determinar que os cristais tinham 4,46 mil milhões de anos, indicando que a Lua também deve ter pelo menos essa idade.

"É espantoso poder provar que a rocha que estamos a segurar é a parte mais antiga da Lua que encontrámos até agora", diz Greer. "É um ponto de ancoragem para muitas questões sobre a Terra. Quando se sabe a idade de uma coisa, compreende-se melhor o que lhe aconteceu ao longo da sua história".

A autora principal do estudo, Jennika Greer, investigadora associada em Ciências da Terra na Universidade de Glasgow, trabalha no Centro de Tomografia por Sonda Atómica da Universidade Northwestern em Evanston, Illinois

Embora as amostras lunares tenham sido devolvidas à Terra há mais de 50 anos, foi necessário algum tempo para desenvolver a tecnologia necessária para efetuar uma análise tão detalhada dos cristais. Foi por esta razão que a NASA esperou para abrir algumas das amostras pristinas recolhidas durante a era Apollo até aos últimos anos, permitindo uma maior compreensão do satélite natural do nosso planeta utilizando os métodos mais avançados.

"A Lua é um parceiro importante no nosso sistema planetário", diz Heck. "Estabiliza o eixo de rotação da Terra, é a razão pela qual há 24 horas num dia, é a razão pela qual temos marés. Sem a Lua, a vida na Terra seria diferente. É uma parte do nosso sistema natural que queremos compreender melhor e o nosso estudo fornece uma pequena peça de um puzzle nesse quadro completo."

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