A nave espacial Changirates 6 com seu braço de coleta de amostras estendido foi fotografada na Lua por um pequeno rover implantado a partir do módulo de pouso. Crédito: CNSA
A histórica missão de retorno de amostra do lado farside da Chinaroit está fornecendo informações intrigantes sobre por que o lado farside do Moonilit é tão diferente de seu lado mais próximo.
O programa de exploração lunar da China continua a acumular resultados científicos impressionantes. Sua progressão metódica de orbitadores, módulos de pouso e missões de retorno de amostras demonstra um esforço nacional consistente para explorar e entender a Lua no século XXI. Diferente das primeiras sondas lunares americanas e russas no alvorecer da Era Espacial, que frequentemente terminavam como espetaculares bolas de fogo no céu, o programa lunar chinês se beneficiou de tecnologia madura de naves espaciais e foguetes. A série de espaçonaves Chang'e (batizadas em homenagem à deusa chinesa da Lua da mitologia) obteve sucessos espetaculares e revelou insights sobre o passado geológico da Lua.
Em um feito histórico, a missão de retorno de amostras Chang'e 6, no início deste ano, trouxe 1,935 quilos de solo e rochas do lado oculto da Lua. Essa primeira coleta de amostras do lado distante revelou evidências intrigantes de vulcanismo de longa duração na Lua. As missões Apollo anteriores, as sondas não tripuladas russas Luna e a missão chinesa Chang'e 5 retornaram amostras do lado visível da Lua.
Resultados emocionantes da análise das primeiras amostras do lado oculto foram anunciados por Q. W. L. Zhang e outros em um artigo publicado em 15 de novembro na renomada revista científica Nature. A equipe chinesa estudou 108 fragmentos de basalto de duas pequenas amostras de solo lunar coletadas pelo braço robótico do módulo Chang'e 6 em 2 de junho de 2024 e trazidas para a Terra ainda naquele mês.
Ao estudar o decaimento de isótopos nas amostras, os cientistas descobriram que a maioria delas tinha cerca de 2,8 bilhões de anos. Mas, surpreendentemente, um fragmento de basalto se formou há aproximadamente 4,2 bilhões de anos.
O enigma do lado oculto
Ao comparar os lados visível e oculto da Lua, surge a dúvida se são do mesmo mundo. Vastas extensões de basalto, a rocha vulcânica escura que forma a imagem do "homem na Lua", cobrem apenas 18% da superfície lunar. O lado visível abriga 93% dos campos de basalto, enquanto apenas 7% estão no lado oculto. A recuperação do basalto do lado oculto pela missão Chang'e 6 apresenta uma oportunidade emocionante para estudar uma parte rara da Lua.
Antes da ousada aterrissagem da Chang'e 6, a química do lado oculto só podia ser inferida por sensoriamento remoto de sondas em órbita. Desde que as missões Lunar Orbiter da NASA mapearam o lado oculto no final dos anos 1960, os cientistas sabem que ele difere muito do lado visível. O lado oculto não tem maria grandes como o lado visível, contém mais bacias de impacto e sua crosta é mais espessa.
A Chang'e 6 foi direcionada para uma região de basalto no sul da Bacia Apollo, que fica no lado nordeste da Bacia Polo Sul-Aitken, que abrange grande parte do hemisfério sul do lado oculto. O basalto dentro da Bacia Apollo está 5,5 quilômetros abaixo da elevação média lunar, representando um dos pontos mais baixos da Lua. Essa baixa elevação permitiu que o vulcanismo antigo rompesse a crosta espessa do lado oculto, fornecendo amostras raras de basalto dessa região.
Sobre a importância das amostras da Chang'e 6, o geólogo planetário James Head, professor emérito da Universidade Brown, disse à CNN em junho: "O enigmático lado oculto é tão diferente do lado visível em muitos aspectos que, sem amostras, os cientistas lunares não podem entender a Lua completamente como um corpo planetário. As amostras da Chang'e 6 permitirão grandes avanços na solução desses problemas."
Uma descoberta crucial
Um achado fundamental foi a recuperação de um fragmento de basalto com alto teor de alumínio, datado de 4,2 bilhões de anos atrás — o mais antigo exemplar conhecido de basalto KREEP, um tipo ligeiramente radioativo que contém potássio (K), elementos terras raras (REE) e fósforo (P). Anteriormente, basaltos KREEP só haviam sido detectados no Oceanus Procellarum e no Mare Imbrium, no lado visível.
Para explicar por que o KREEP está tão concentrado no lado visível, alguns astrônomos sugeriram que uma segunda Lua menor teria se formado após a colisão da proto-Terra com um objeto do tamanho de Marte, há cerca de 4,5 bilhões de anos. É amplamente aceito que nossa Lua atual surgiu dos detritos dessa colisão. Mas a hipótese do "grande impacto" propunha que a segunda Lua, menor, teria colidido com a Lua principal, seu material formando a crosta mais espessa do lado oculto, enquanto o choque teria empurrado material radioativo para a superfície da Bacia Procellarum (onde hoje estão o Oceanus Procellarum e o Mare Imbrium). A descoberta de basaltos KREEP no lado oculto exige uma reavaliação dessa ideia. Se esses basaltos são nativos de ambos os lados, a hipótese da segunda Lua pode se juntar à lista de teorias lunares já refutadas.
Parte do desafio é entender tanto a extensão física quanto os períodos de vulcanismo na Lua. As amostras das missões Apollo, Luna (Rússia) e Chang'e 5 (lado visível) confirmaram que o vulcanismo nessa região ocorreu há pelo menos 4 bilhões de anos, persistindo até 120 milhões de anos atrás. Até agora, porém, apenas a Chang'e 6 coletou basaltos do lado oculto.
Outras amostras de basalto trazidas pela Chang'e 6 têm 2,8 bilhões de anos e não contêm KREEP. Isso sugere que, ao longo dos 1,4 bilhão de anos entre a erupção do basalto rico em KREEP e as amostras mais recentes (sem KREEP), houve uma mudança fundamental na fonte do magma que alimentou as erupções. Quanto menor um corpo planetário, mais rápido ele esfria após sua formação incandescente. Com o esgotamento de elementos radioativos produtores de calor, outras fontes de energia para gerar magma devem ter atuado. Isso levanta a questão: como um corpo pequeno como a Lua manteve calor interno por quase toda sua existência?
Mais dados a caminho
Uma amostra de um único local do lado oculto não é prova definitiva para explicar a estranha dicotomia entre os dois lados da Lua. Mas as amostras da Chang'e 6 acrescentam um novo ponto de dados que contribuirá para a compreensão da evolução lunar. Como impactos podem espalhar fragmentos de basalto a milhares de quilômetros de sua origem, é essencial confirmar se uma amostra é mesmo nativa de onde foi coletada.
Felizmente, o basalto rico em KREEP de 4,2 bilhões de anos trazido pela Chang'e 6 oferece pistas sobre sua localização original: ele preserva textura magmática intacta, sem fraturas causadas por impactos, indicando com alta confiança que se formou dentro da Bacia Apollo.
O programa CLPS (Commercial Lunar Payload Services) da NASA promete levar mais instrumentos científicos à Lua em um futuro próximo, com três missões planejadas para explorar o lado oculto. Essas missões devem fornecer mais dados sobre essa região, permitindo que os cientistas formulem hipóteses mais refinadas sobre sua evolução — que poderão ser testadas em missões subsequentes.
A Lua revela seus segredos lentamente, mas a ciência é persistente. Em breve, as explorações internacionais dominarão o enigma do misterioso lado oculto lunar.