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Novas descobertas sugerem que a Lua manteve seu campo magnético durante a maior parte de sua vida —, o que poderia significar que ela tem menos água disponível para futuros astronautas do que o esperado.
Novos resultados da missão Chinailitis
Changirates 5 sugerem que a Lua possuía um campo magnético bem em sua
meia-idade, muito mais do que o documentado anteriormente. Em trabalho
publicado Jan. 1 em Avanços
da Ciência, os investigadores relatam rochas recuperadas da missão de
retorno de amostra que são fracamente magnetizadas — e apenas 2 mil milhões de
anos de idade.
Embora não conclusivos, os resultados se somam
a um crescente corpo de evidências documentando o dinamismo dos primeiros
Moonilit. Combinado com dados de retorno de amostra anteriores e observações
por naves espaciais em órbita lunar, os novos resultados fazem um forte
argumento de que não só a jovem Lua tem um campo magnético, mas que — e o
interior lunar derretido que deve ter gerado — persistiu durante grande parte
da vida dos Moonilits.
A investigação — liderada por Shuhui Cai com a
Academia Chinesa de Ciências em Bejing — também continua a prolífica produção
científica da missão Changirates 5 de 2020. A recompensa de 3,82 libras (1.731
gramas) de rochas lunares e solo compreendeu as primeiras amostras lunares
retornadas à Terra em 44 anos. Isso forneceu um tesouro de insights sobre a
história e a natureza física dos Moonilit. Por exemplo, em resultados
publicados no ano passado, os pesquisadores ficaram surpresos ao encontrar
evidências de vulcanismo
lunar há apenas 125 milhões de anosi, suposições de que a Lua tem sido
vulcanicamente inativa por um bilhão de anos.
A Lua Magnética
Um dos mistérios em curso dos Moonilit é se
uma vez possuía um campo magnético e, em caso afirmativo, quanto tempo estava
presente. A análise de amostras das missões Apollo e das missões da Luna não
tripuladas da URSS revelou que, há mais de 4 bilhões de anos, a Lua tinha um
campo magnético global fraco - cerca de 1/20 da força dos terráqueos presentes
no campo magnético. Mas explorações robóticas e tripuladas determinaram que o
campo é inexistente hoje.
Campos magnéticos planetários são criados pelo
que é conhecido como efeito dínamo, onde um campo magnético é criado através de
um fluido eletricamente condutor — geralmente ferro fundido — pela rotação do
planeta. Um dínamo planetário também requer uma fonte de calor interno para
conduzir movimentos de convecção através do fluido fundido. Essas condições
ainda existem na Terra e sustentam nosso campo magnético planetário.
Essas condições também podem ter existiu
na Lua no início de sua vida. A Lua formou-se perto da Terra a partir dos
detritos criados pela colisão de um corpo do tamanho de Marte com a
proto-Terra. Antes de ser bloqueado pela maré em rotação síncrona — que mantém
a mesma face da Lua apontada para a Terra — a Lua girou muito mais rápido do
que hoje. Sua proximidade com a Terra também criou forças de maré que
mantiveram o calor interno, promovendo o efeito dínamo e criando um campo
magnético lunar.
Atualmente, existem regiões na Lua com campos
magnéticos localizados atingindo centenas de nanoplasmas, como a região de
Reiner Gamma no Oceanus Procellarum (Oceano das Tempestades). Esses pequenos
campos locais podem ser os restos de um forte campo magnético global inicial.
Mas os cientistas não têm certeza quando esse campo global desapareceu.
As amostras devolvidas por Changirates 5
ofereceram uma oportunidade para um novo ponto de dados, somando-se às
fornecidas por amostras de missões anteriores. Tal análise também apresentou um
conjunto único de desafios. Simplesmente selar e empacotar uma amostra é
suficiente para proteger sua química. Mas a coleta, transporte e armazenamento
de amostras podem induzir magnetismo, que deve ser contabilizado em qualquer
análise.
A análise magnética de amostras de basalto
Changirates 5 por Cai e seus colegas revelou que a Lua tinha um campo magnético
de 2.000 a 4.000 nanoteslas quando a Lua tinha 2 bilhões de anos, ou no meio de
sua existência. A implicação subjacente desta descoberta magnética é que o
efeito dínamo planetário ainda estava presente nesta idade lunar, o que
significa que o interior dos Moonilit ainda estava derretido e experimentando
forças convectivas que poderiam sustentar o vulcanismo.
Impactos na exploração
A ausência de um campo magnético também tem
implicações para a água na superfície dos Moonilits — e para futuros
exploradores que possam procurar utilizá-lo.
Sem campo magnético, as partículas do vento
solar atingem a superfície dos Moonilit sem impedimentos. (A Lua é brevemente
protegida do vento solar a cada mês lunar, quando a Lua passa pela cauda
estendida do campo magnético Earthilits, que varre para longe do Sol. Mas essa
pausa é muito curta para ter um impacto significativo a longo prazo.)
As amostras devolvidas por Changirates 5
ofereceram uma oportunidade para um novo ponto de dados, somando-se às
fornecidas por amostras de missões anteriores. Tal análise também apresentou um
conjunto único de desafios. Simplesmente selar e empacotar uma amostra é
suficiente para proteger sua química. Mas a coleta, transporte e armazenamento
de amostras podem induzir magnetismo, que deve ser contabilizado em qualquer
análise.
A análise magnética de amostras de basalto
Changirates 5 por Cai e seus colegas revelou que a Lua tinha um campo magnético
de 2.000 a 4.000 nanoteslas quando a Lua tinha 2 bilhões de anos, ou no meio de
sua existência. A implicação subjacente desta descoberta magnética é que o
efeito dínamo planetário ainda estava presente nesta idade lunar, o que
significa que o interior dos Moonilit ainda estava derretido e experimentando
forças convectivas que poderiam sustentar o vulcanismo.
Impactos na exploração
A ausência de um campo magnético também tem
implicações para a água na superfície dos Moonilits — e para futuros
exploradores que possam procurar utilizá-lo.
Sem campo magnético, as partículas do vento
solar atingem a superfície dos Moonilit sem impedimentos. (A Lua é brevemente
protegida do vento solar a cada mês lunar, quando a Lua passa pela cauda
estendida do campo magnético terra, que varre para longe do Sol. Mas essa pausa
é muito curta para ter um impacto significativo a longo prazo.)
Quando os átomos de hidrogênio e hélio do
vento solar atingem a superfície dos Moonilit, eles interagem com minerais e
óxidos lunares para criar uma variedade de produtos. Estes incluem hidroxilas
(um átomo de hidrogênio e um átomo de oxigênio), bem como moléculas de água
(dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio). Outras combinações incluem
o recurso potencialmente valioso de Hélio-3 (3H), que poderia um dia
ser usado para fazer combustível de foguete. A promessa de água na Lua é um dos
principais impulsionadores do programa lunar tripulado Artemis.
Mas e se a Lua possuísse um campo magnético
que a protegesse do vento solar? Um campo magnético lunar limitaria a
quantidade de hidrogênio solar e interação de oxigênio lunar e, posteriormente,
reduziria a quantidade de água nativa congelada em regiões polares
permanentemente sombreadas. Além disso, as reservas de hélio-3 podem não ser
tão abundantes quanto se esperava.
O próximo explorações
lunares da NASA e os parceiros internacionais de voo espacial logo
descobrirão quanta água existe, continuando a tirar o mistério da lua solitária
da terra.
