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 desenvolveu um campo magnético forte ou apenas um fraco no início da sua história (3,5 – 4 mil milhões de anos atrás). Um novo estudo publicado em 26 de fevereiro na Nature Geoscience concluiu que ambas as opiniões estavam parcialmente corretas.
Ao reexaminar amostras de rochas trazidas pelas missões Apollo, a equipe encontrou evidências de que a Lua passou por períodos de magnetismo extremamente forte, às vezes até ultrapassando o da Terra. No entanto, estas fases agudas foram raras e breves. Durante a maior parte de sua história, o campo magnético da Lua foi relativamente fraco.
A discrepância persistiu em grande parte porque todas as missões Apollo recolheram amostras da mesma região geral da superfície lunar. Havia rochas na área que registaram estas explosões incomuns de forte magnetismo, sugerindo que tais condições duraram muito mais tempo do que realmente duraram.
A autora principal, Professora Associada Clare Nicholls (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford), explicou: “A nossa nova investigação sugere que as amostras da Apollo são tendenciosas para eventos extremamente raros que duram vários milhares de anos – mas até agora, foram interpretadas como representando 0,5 mil milhões de anos de história lunar. Agora parece que como estes podem ser encurtados e praticamente evitados. O magnetismo foi o evento.”
Rochas ricas em titânio e magnetismo lunar
Embora muitas amostras da Apollo mostrassem forte magnetismo, alguns cientistas argumentaram que o pequeno núcleo da Lua, que mede apenas 1/7 do seu raio, teria dificuldade em sustentar um forte campo magnético. A nova pesquisa oferece uma explicação de como a Lua pode criar e armazenar brevemente um magnetismo tão intenso.
Os pesquisadores examinaram a química do Mer Basalt, um tipo de rocha ígnea encontrada na Lua. Eles descobriram uma correlação clara entre o conteúdo de titânio de uma rocha e sua força magnética registrada. Cada amostra que mostra sinais de um forte campo magnético contém altos níveis de titânio. Em contraste, rochas com menos de 6% em peso de titânio mostram consistentemente evidências de um campo fraco.
Este padrão sugere que a formação de rochas ricas em titânio está diretamente relacionada à geração de fortes fases magnéticas. A equipe propôs que o derretimento de material rico em titânio nas profundezas da lua desencadeou temporariamente o 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, o que é consistente com a nossa compreensão da teoria do dínamo. Mas é apenas por um período muito curto – não mais de 5.000 anos, mas talvez apenas algumas décadas – que a fusão do titânio por Cottleman resulta na geração de um campo muito forte.”
Viés de amostragem da Apollo e futuras missões Artemis
Os mares basaltos proporcionaram um terreno relativamente plano, tornando-os locais de pouso ideais para os astronautas da Apollo. Como resultado, os astronautas recolheram um número desproporcional de rochas ricas em titânio que preservaram evidências de forte magnetismo. Mais tarde, os cientistas analisaram muitas destas amostras na Terra e concluíram que o campo magnético da Lua deve ter sido forte durante longos períodos de tempo.
Os modelos computacionais desenvolvidos no novo estudo apoiam a ideia de que se tratava de um viés de amostragem. Se os pesquisadores tivessem examinado uma seleção mais aleatória de rochas lunares, as chances de encontrar amostras registrando essas ondas magnéticas raras teriam sido mínimas.
O co-autor Professor Associado John Wade (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford) fez uma comparação: “Se tivéssemos explorado a Terra e pousado aqui apenas seis vezes, provavelmente teríamos um viés de amostragem semelhante, especialmente se escolhêssemos uma superfície plana para pousar. Foi apenas por acaso que se A Marpole tivesse se concentrado demais na região – eles tivessem pousado em outro lugar, provavelmente teríamos concluído que a Lua tinha apenas um campo magnético fraco e perdido completamente esta parte importante da história lunar inicial.”
O co-autor, Dr. Simon Stephenson (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford), acrescentou: “Agora somos capazes de prever que tipos de amostras irão armazenar qual a intensidade do campo magnético na Lua. As próximas missões Artemis dão-nos a oportunidade de testar esta hipótese e investigar mais profundamente a história do campo magnético lunar.”
