Cientistas encontraram um ponto quente no outro lado da lua

Os cientistas revelaram que as rochas sob um antigo vulcão no outro lado da lua permanecem surpreendentemente quentes, usando dados de uma espaçonave chinesa em órbita.

Eles se referem a uma grande laje de granito que se solidificou a partir do magma no encanamento geológico abaixo do que é conhecido como Complexo Vulcânico Compton-Belkovichi.

“Eu diria que estamos colocando o prego no caixão dessa característica realmente vulcânica”, disse Matthew Siegler, cientista do instituto de ciências planetárias baseado em Tucson, Arizona, que liderou a pesquisa. “Mas o que é interessante é que é uma característica vulcânica semelhante à da Terra.”

Resultados que saíram na semana passada Na revista Nature, ele ajudou a explicar o que aconteceu há muito tempo sob uma estranha parte da lua. O estudo também destaca o potencial científico dos dados coletados pelo programa espacial chinês e como os pesquisadores nos Estados Unidos precisam contornar obstáculos para usar esses dados.

Neste estudo, o Dr. Siegler e seus colegas analisaram dados de instrumentos de microondas em Chang’e-1, lançado em 2007, e Chang’e-2, lançado em 2010, duas espaçonaves chinesas que não estão mais operacionais. Como a colaboração direta entre a NASA e a China é atualmente proibida pelo Congresso e a pesquisa foi financiada por uma bolsa da NASA, o Dr. Siegler não pôde trabalhar com os cientistas e engenheiros que coletaram os dados.

“Essa era uma limitação”, disse ele, “pois não podíamos ligar para os engenheiros que construíram o dispositivo na China e dizer: ‘Ei, como devemos interpretar esses dados?'” “Seria muito bom se trabalhássemos nisso com cientistas chineses o tempo todo. Mas não temos permissão para fazer isso. Mas, felizmente, eles tornaram alguns de seus bancos de dados públicos.”

Ele foi capaz de recorrer à experiência de um estudioso chinês, Jianqing Feng, que conheceu o Dr. Siegler em uma conferência. Dr. Feng estava trabalhando no Projeto de Exploração Lunar na Academia Chinesa de Ciências.

“Percebi que combinar dados de exploração lunar de diferentes países aprofundaria nossa compreensão da geologia lunar e levaria a resultados empolgantes”, disse o Dr. Feng em um e-mail. “Então, larguei meu emprego na China, me mudei para os Estados Unidos e entrei para o Instituto de Ciências Planetárias.”

Ambos os orbitadores chineses tinham instrumentos de microondas, comuns em muitos satélites meteorológicos em órbita da Terra, mas raros em espaçonaves interplanetárias.

E assim os dados de Chang’e-1 e Chang’e-2 forneceram uma visão diferente da Lua, medindo o fluxo de calor até 15 pés abaixo da superfície – e provando ser ideal para investigar a estranheza Compton-Pelkovitch.

Visualmente, a área parece normal. (Ela nem tem nome próprio; a designação condutiva deriva de duas crateras de impacto próximas, Compton e Belkovich.) Ainda assim, a área fascina os cientistas há algumas décadas.

No final da década de 1990, David Lawrence, então cientista do Los Alamos National Laboratory, estava trabalhando em dados coletados pela missão Lunar Prospector da NASA e observou Um ponto brilhante de raios gama Fotografando deste local no outro lado da Lua. A energia dos raios gama, a forma de luz de maior energia, corresponde ao tório, que é um elemento radioativo.

“Foi um desses lugares estranhos que se destacou como um polegar dolorido em termos de abundância de tório”, disse o Dr. Lawrence, um cientista planetário agora no Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Maryland. “Sou um físico. Não sou um especialista em geologia da lua. Mas, mesmo como físico, vi isso com destaque e disse: ‘Bem, isso é algo que merece um estudo mais aprofundado’.”

As próximas descobertas vieram após a chegada do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA em 2009. Bradley L. Jolliffe, professor de ciências da terra e planetárias na St. Louis University em Washington, liderou uma equipe Eu verifiquei aquelas fotos de alta resolução de Compton Belkowitz.

Dr. Jolliffe disse que o que eles viram “parecia suspeitamente com uma caldeira”, referindo-se aos restos da borda de um vulcão. “Se você considerar que esses recursos têm bilhões de anos, eles estão notavelmente bem preservados.”

Análise mais recente liderada por Catherine ShirleyAgora, na Universidade de Oxford, na Inglaterra, estima-se que o vulcão tenha 3,5 bilhões de anos.

Como o solo lunar atua como um bom isolante, reduzindo as mudanças de temperatura entre o dia e a noite, as emissões de microondas refletem em grande parte o fluxo de calor do interior da lua. “Você só precisa caminhar cerca de dois metros abaixo da superfície para parar de ver o calor do sol”, disse o Dr. Siegler.

Em Compton-Belkovitch, o fluxo de calor chegava a 180 miliwatts por metro quadrado, ou cerca de 20 vezes a altura média do outro lado da lua. Esta escala corresponde a uma temperatura de menos de 10 graus Fahrenheit cerca de seis pés abaixo da superfície, ou cerca de 90 graus mais quente do que em qualquer outro lugar.

“Isso se destacou, pois era quente em comparação com qualquer outro lugar na lua”, disse o Dr. Siegler.

Para produzir tanto calor e raios gama de tório, o Dr. Siegler, o Dr. Feng e outros pesquisadores concluíram que o granito, que contém elementos radioativos como o tório, era a fonte mais provável e que deve haver muito disso.

“Parece identificar especificamente que tipo de material está por baixo”, disse o Dr. Lawrence, que foi um dos revisores do artigo da Nature.

“É a ponta do iceberg”, disse ele sobre as emissões originais de raios gama. “O que você vê em Compton-Belkovich é uma espécie de expressão superficial de algo muito maior por baixo.”

Os vulcões são visíveis em outras partes da Lua. Planícies de lava solidificada – mares ou mares de basalto – cobrem grandes áreas da superfície, principalmente no lado próximo. Mas Compton-Bilkovitch é diferente, semelhante a alguns dos vulcões da Terra, como o Monte Fuji e o Monte St. Helens, que expelem lava mais viscosa.

O granito é raro em outras partes do sistema solar. Na Terra, o granito se forma em regiões vulcânicas onde a crosta oceânica é empurrada para baixo de um continente por placas tectônicas, as forças geológicas que empurram partes da crosta externa da Terra. A água também é um componente importante do granito.

Mas a Lua é quase toda seca e carece de placas tectônicas. As rochas lunares trazidas pelos astronautas da NASA há mais de 50 anos contêm apenas alguns grãos de granito. Mas os dados dos orbitadores chineses apontam para uma formação de granito com mais de 30 milhas de largura abaixo de Compton-Belkovitch.

“Agora precisamos de geólogos para descobrir como você pode produzir esse tipo de característica na Lua sem água, sem placas tectônicas”, disse o Dr. Siegler.

O Dr. Jolliffe, que não esteve envolvido na pesquisa, disse que o artigo era uma “nova contribuição muito boa”. Ele disse que esperava que a NASA ou outra agência espacial enviasse uma espaçonave para Compton-Belkovitch para realizar medições sísmicas e mineralógicas.

Tal missão poderia ajudar a testar ideias sobre como o vulcão se formou lá em primeiro lugar. Uma hipótese é que uma pluma de material quente subiu do manto abaixo da crosta, assim como sob as ilhas havaianas.

Quanto ao Dr. Feng, seu visto atual que lhe permite trabalhar nos Estados Unidos expirará em breve. Ele está se candidatando a um novo, navegando em sua carreira científica em meio às disputas geopolíticas entre os EUA e a China.

“Estamos começando a estudar outros possíveis sistemas graníticos na lua agora”, disse ele. “Além disso, vamos estender nossos modelos para explorar as luas geladas de Júpiter. Portanto, estou tentando ficar nos Estados Unidos o maior tempo possível.”