Cientistas do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford resolveram uma disputa de décadas sobre a força do campo magnético da Lua. Durante anos, pesquisadores questionaram se a Lua gerou um campo magnético poderoso ou apenas um fraco em seu início (de 3,5 a 4 bilhões de anos atrás). Um novo estudo publicado em 26 de fevereiro na Nature Geoscience conclui que ambas as visões estavam parcialmente corretas.
A equipe reexaminou amostras de rochas retornadas pelas missões Apollo e encontrou evidências de que a Lua passou por períodos de magnetismo extremamente forte, em alguns momentos até superando a Terra. No entanto, essas fases intensas foram raras e breves. Durante a maior parte de sua história, o campo magnético da Lua foi relativamente fraco.
A discordância persistiu em grande parte porque todas as missões Apollo coletaram amostras da mesma região geral da superfície lunar. Essa área contava com rochas que registraram esses raros surtos de magnetismo forte, dando a impressão de que tais condições duraram muito mais do que realmente ocorreram.
A autora principal, a Professora Associada Claire Nichols (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford) explicou: “Nosso novo estudo sugere que as amostras da Apollo são tendenciosas para eventos extremamente raros que duraram alguns milhares de anos – mas até agora, esses eventos foram interpretados como representando 0,5 bilhões de anos da história lunar. Agora parece que um viés de amostragem nos impediu de perceber quão curtos e raros esses eventos de forte magnetismo foram.”
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 cerca de 1/7 do seu raio, teria dificuldade em sustentar um campo magnético poderoso. A nova pesquisa oferece uma explicação de como a Lua poderia gerar e preservar brevemente um magnetismo tão intenso.
Os pesquisadores examinaram a química dos basaltos das Mare, um tipo de rocha vulcânica encontrada na Lua. Descobriram uma relação clara entre o conteúdo de titânio de uma rocha e a força de seu magnetismo registrado. Cada amostra que mostrava sinais de um campo magnético forte continha altos níveis de titânio. Em contraste, rochas com menos de 6% em peso de titânio mostraram consistentemente evidências de um campo fraco.
Esse padrão sugere que a formação de rochas ricas em titânio está diretamente conectada à criação de episódios magnéticos fortes. A equipe propõe que o derretimento de material rico em titânio no interior da Lua acionou temporariamente campos magnéticos incomumente poderosos.
A Professora Nichols afirmou: “Agora acreditamos que durante a maior parte da história da Lua, seu campo magnético foi fraco, o que é consistente com nossa compreensão da teoria do dínamo. Mas por períodos muito curtos – não mais do que 5.000 anos, mas possivelmente tão breves quanto algumas décadas – o derretimento de rochas ricas em titânio na fronteira entre o núcleo e o manto da Lua resultou na geração de um campo muito forte.”
Viés de Amostragem da Apollo e Futura Missões Artemis
Os basaltos das Mare proporcionaram terrenos relativamente suaves, tornando-os locais de pouso ideais para os astronautas da Apollo. Como resultado, os astronautas coletaram um número desproporcional de rochas ricas em titânio que preservaram evidências de forte magnetismo. Cientistas posteriormente analisaram muitas dessas amostras na Terra e concluíram que o campo magnético da Lua deve ter sido forte por períodos prolongados.
Modelos computacionais desenvolvidos no novo estudo apoiam a ideia de que esse foi um viés de amostragem. Se os pesquisadores tivessem examinado uma seleção mais aleatória de rochas lunares, seria altamente improvável encontrar amostras que registraram esses raros surtos magnéticos.
O coautor, o Professor Associado Jon Wade (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford), ofereceu uma comparação: “Se fôssemos alienígenas explorando a Terra e tivéssemos pousado aqui apenas seis vezes, provavelmente teríamos um viés de amostragem semelhante, especialmente se estivéssemos selecionando uma superfície plana para pousar. Foi apenas por acaso que as missões Apollo se concentraram tanto na região das Mare da Lua – se tivessem pousado em outro lugar, provavelmente teríamos concluído que a Lua sempre teve um campo magnético fraco e teríamos perdido essa parte importante da história lunar inicial completamente.”
O coautor Dr. Simon Stephenson (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford) acrescentou: “Agora podemos prever quais tipos de amostras preservarão quais forças de campo magnético na Lua. As próximas missões Artemis nos oferecem uma oportunidade de testar essa hipótese e aprofundar ainda mais a história do campo magnético lunar.”