Resolvido mistério da formação da maior bacia da Lua

Fossas tectónicas reveladas pela deteção de anomalias gravitacionais (sobrepostas a vermelho) na periferia de Oceanus Procellarum, uma extensa planície escura visível a olho nu no lado mais próximo da Lua.
Crédito: Kopernik Observatory/NASA/Colorado School of Mines/MIT/JPL/Goddard Space Flight Center.

Durante anos, os cientistas pensaram que a gigantesca bacia de Oceanus Procellarum, a maior alguma vez formada na superfície lunar, teria sido moldada pelo impacto de um asteroide, há milhares de milhões de anos. Um novo trabalho publicado esta semana na revista Nature, vem agora revelar novas evidências que apontam para uma origem radicalmente diferente. O estudo baseia-se em dados obtidos pela missão GRAIL, em 2012, e sugere que a formação desta extensa planície lunar poderá estar relacionada com um conjunto de estruturas subsuperficiais que flanqueiam a região num padrão retangular com interseções angulares.

"O lado mais próximo da Lua tem sido estudado ao longo de séculos, e, no entanto, continua a surpreender os cientistas que dispõem das ferramentas certas", disse Maria Zuber, investigadora principal da missão, e uma das coautoras deste trabalho. "Interpretámos as anomalias gravitacionais descobertas pelas sondas GRAIL como parte de um sistema de canalização de magma lunar - as condutas que alimentavam a superfície com lava durante as antigas erupções vulcânicas."

Oceanus Procellarum é uma extensa área localizada no lado mais próximo da Lua, caracterizada pela presença de baixas elevações, de uma abundância relativa de elementos radioativos e de numerosas antigas planícies vulcânicas. As duas sondas GRAIL mediram as alterações no campo gravitacional da Lua provocadas por variações na topografia e densidade da crusta sob a gigantesca bacia. O mapa revelou um conjunto de anomalias subsuperficiais lineares, que os investigadores interpretam como antigas fossas tectónicas preenchidas com lava. Estas estruturas teriam provavelmente uma morfologia semelhante à das zonas de rifte encontradas na Terra, em Vénus e em Marte.

A Lua, observada de três formas diferentes: aspecto em luz visível (à esquerda), mapa topográfico (ao centro) e gradientes de gravidade medidos pelas GRAIL (à direita).
Crédito: NASA/Colorado School of Mines/MIT/JPL/Goddard Space Flight Center.

"O padrão retangular das anomalias gravitacionais foi completamente inesperado", afirmou Jeff Andrews-Hanna, coinvestigador da missão GRAIL, e autor principal deste trabalho. "Usando os gradientes nos dados da gravidade para revelar o padrão retangular das anomalias, podemos ver agora claramente e completamente as estruturas que apenas podíamos adivinhar na observações da superfície."

Até agora, os cientistas pensavam que a bacia de Oceanus Procellarum tinha sido criada pelo impacto de um grande asteroide. A hipótese parecia ser apoiada não só pela sua topografia, mas também pela sua distintiva composição, que incluía concentrações relativamente elevadas de elementos como o urânio, o tório e o potássio, e pela presença de fragmentos de estruturas superficiais na sua periferia, que pareciam ser remanescentes de uma antiga orla montanhosa.

O padrão retangular das anomalias descobertas pelas sondas GRAIL vem agora contradizer esta hipótese. De acordo com os autores, foram os processos ocorridos abaixo da superfície lunar os responsáveis pelas características invulgares de Oceanus Procellarum. Andrews-Hanna sugere que a presença de uma elevada concentração de elementos radioativos no interior da bacia terá tornado esta área significativamente mais quente, e que o seu rápido arrefecimento e contração terá provocado a abertura de gigantescas fraturas nas regiões periféricas, o que contribuiu para a formação de fossas tectónicas num distintivo padrão retangular. O fenómeno ocorreu de uma maneira semelhante à de como se formam as fissuras na superfície de uma poça de lama quando esta seca.

O padrão das estruturas lunares parece ser surpreendemente semelhante ao das fraturas da região do polo sul de Encélado. Apesar das inúmeras diferenças entre as duas luas, ambos os padrões parecem estar relacionados com processos vulcânicos e tectónicos.

"Os nossos dados da gravidade estão a abrir um novo capítulo na história lunar, durante o qual a Lua era um local mais dinâmico que o sugerido pela paisagem crivada de crateras que é visível a olho nu", disse Andrews-Hanna. "São necessários mais estudos para compreendermos a causa deste recém-descoberto padrão de anomalias gravitacionais, e as suas implicações na história da Lua."

Podem encontrar mais pormenores deste trabalho aqui.