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jun 13

Por que o lado oculto da Lua difere tanto do lado visível?

Imagens capturadas pela câmera WAC da LROC. Projeção ortográfica centrada a 180 ° de longitude, latitude 0 º . Crédito: Universidade Estadual NASA / Goddard / Arizona

O lado oculto da Lua – repare a ausência dos mares (maria). Imagens capturadas pela câmera WAC da LROC. Projeção ortográfica centrada a 180 ° de longitude, latitude 0º . Crédito: Universidade Estadual NASA / Goddard / Arizona

Os astrônomos julgam aparência peculiar do lado visível da Lua (comumente apelidado de “a face lunar” ou “o homem na lua”) surgiu quando asteroides atingiram o lado da Lua voltado para a Terra, criando grandes “mares” (marias) planos de basalto que vemos como áreas escuras.

Paradoxalmente, praticamente não existem “mares” no lado oculto da Lua. Os cientistas da Penn State explicam a razão das diferenças morfológicas entre o lado visível e o lado oposto, oculto dos nossos olhos.

Jason Wright, professor assistente de astrofísica da Penn State, destacou:

Lembro-me que quando pela primeira vez eu vi um globo do mapa da Lua, quando era um garoto, fiquei surpreso quando o lado oculto parecia tão diferente do lado visível. Só existiam montanhas e crateras. Onde estavam os mares? Acontece que isto tem sido um mistério desde a década de 1950.

[veja o vídeo acima e as imagens abaixo e tenha a mesma sensação]

Bilhões de anos de erosão e movimentos tectônicos eliminaram as grandes crateras antigas... Na Lua, em contrapartida, podemos ver as marcas os bombardeamentos, nestas imagens de vários ângulos capturadas pela sonda robótica LROC. Ao girar nota-se a radical diferença entre as faces visível e oculta da Lua. Crédito: NASA

Bilhões de anos de erosão e movimentos tectônicos eliminaram as grandes crateras antigas na Terra… Na Lua, em contrapartida, podemos ver as marcas os bombardeamentos, nestas imagens de vários ângulos capturadas pela sonda robótica LROC. Ao girar nota-se a radical diferença entre as faces visível e oculta da Lua – a ausência de mares. Crédito: NASA

Este mistério, denominado de “Problema das Terras Altas do Lado Oculto Lunar”, surgiu em 1959, quando a sonda da União Soviética, Luna 3, transmitiu para a Terra as primeiras imagens do lado oculto da Lua. Antigamente, popularmente apelidaram a face oculta lunar de lado escuro da Lua (“the dark side of the moon” em inglês) porque era algo desconhecido, embora a luz solar iluminasse ambos os lados, indistintamente. As fotos da Luna 3 revelaram a quase ausência de “mares” na parte da Lua que está sempre virada para longe da Terra.

Jason WrightSteinn Sigurdsson, professor de astrofísica, junto com Arpita Roy, estudante de pós-graduação em astronomia e astrofísica (a líder do artigo), perceberam que a ausência de mares (marias), causada pela diferença na espessura da crosta entre o lado visível da Lua e o seu lado oculto, é uma consequência da maneira pela qual a Lua foi originalmente formada.

O consenso geral sobre a origem da Lua é que provavelmente se formou pouco depois da Terra como o resultado de uma colisão tangencial, mas devastadora, entre um objeto com o tamanho de Marte, chamado de Theia, e a própria Terra primordial. A Teoria do Impacto Gigante (“Big Splash”, em inglês) sugere que as camadas exteriores da Terra e do objeto foram expelidas para o espaço e eventualmente formaram a Lua.

Sigurdsson explicou:

Pouco depois do impacto gigante, a Terra e a Lua ficaram extremamente quentes.

A Terra e o objeto impactante não apenas se derreteram, grandes partes foram vaporizadas, criando um disco de rocha, magma e vapor em torno da Terra.

Arpita Roy exclamou:

A Lua e a Terra preenchiam grande parte dos céus, uma da outra, após o impacto!

A geometria era semelhante à dos exoplanetas rochosos recentemente descobertos que orbitam muito perto das suas estrelas, explicou Wright. A Lua estava entre 10 a 20 vezes mais próxima da Terra do que está agora, e os astrônomos descobriram que assumiu rapidamente uma posição de acoplamento de marés, em que o período de rotação da Lua coincide com o período de translação em redor da Terra. A mesma face visível provavelmente esteve desde o início sempre orientada para a Terra. O bloqueio de marés é um produto da gravidade e proximidade de ambos os objetos.

A Lua, menor que a Terra, esfriou mais rapidamente. Uma vez que a Terra e a Lua têm estado amarradas gravitacionalmente desde a sua formação, a Terra, inicialmente muito quente, a mais de 2.500o C, propagou seu calor na direção do lado visível. O lado oculto, longe da Terra em ebulição, esfriou lentamente, enquanto o lado virado para o nosso planeta se manteve derretido por muito mais tempo, criando um gradiente de temperatura entre as duas faces.

Este gradiente termométrico teve importância crucial na a formação da crosta da Lua. A crosta da Lua tem grandes concentrações de alumínio e cálcio, elementos muito difíceis de se vaporizar. Assim, Sigurdsson explicou:

Quando o vapor de rocha começou a esfriar, os primeiros elementos que precipitaram foram o alumínio e o cálcio.

Estima-se que o alumínio e o cálcio teriam se condensado preferencialmente na atmosfera do lado mais frio e oposto da Lua, uma vez que o lado visível estava ainda demasiadamente quente. Bilhões de anos depois, estes elementos combinaram-se com os silicatos no manto da Lua para formar feldspatos de plagióclase, que eventualmente se mudaram para a superfície e formaram a crosta lunar, comentou Arpita Roy. A crosta da face oculta apresenta maior quantidade destes minerais e é mais espessa.

A Lua esfriou na sua quase totalidade e já não está mais líquida por baixo da superfície. No início da sua história, grandes asteroides atingiram a Lua. No lado visível estes objetos perfuraram a fina crosta, liberando grandes lagos de lava basáltica que formaram os mares lunares. Em paralelo, os asteroides que atingiram o lado oculto da Lua encontraram um cenário distinto. Na maioria das vezes a crosta se apresentava demasiadamente espessa e o magma não vazou para a superfície, criando então o lado oculto repleto de vales, crateras e terras altas, mas praticamente sem os mares.

Os pesquisadores publicaram seus resultados em 9 de Junho na Astrophysical Journal Letters.

Fonte

PSU: 55-year-old dark side of the moon mystery solved

Artigo Científico

EARTHSHINE ON A YOUNG MOON: EXPLAINING THE LUNAR FARSIDE HIGHLANDS

._._.

5 comentários

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  1. Miguel Jr Arts

    Bom dia, Ricardo e internautas. Não sabia sobre essa temperatura brutal, a metade da superfície do Sol! Podemos então de modo rústico e simples dizer que os mares (além dos impactos de asteroides e magma expelidos, claro) foram criados por causa da temperatura da Terra? Quanto ao “Big Splash” sei que é considerado a teoria mais aceita e sou adepto. Seria possível defini-la como evento real e irrefutável? Há provas quanto aos materiais recolhidos nas missões Apollo, sendo semelhantes aos da Terra, evidências de que a Lua era bem mais próxima, a rotação da Terra era de 12 horas etc. Abs tds.

    1. ROCA

      A hipótese sustentada por este novo estudo se mostra bastante plausível e explica de forma elegante e simples a razão das grandes diferenças entre os lados oculto e visível, a presença dos ‘mares’, a química encontrada, etc…

  2. Denis

    Entãoooooo..quer dizer que aquela hipótese da Terra ter tido 2 luas caiu por terra?
    Se entendi bem a matéria, ambos os lados possuem composições químicas diferentes, aonde o lado oculto tem maior concentração de certos elementos como cálcio e magnésio ao passo que o lado visto é pobre nesses materiais, certo?

    1. ROCA

      1. A Terra pode ter tido outras luas, bem no início, mas não há evidências disto. O rastros foram apagados. Não há pistas…

      2. Sim, a diferença química, pelo que o estudo explicou, se deve ao fato do lado visível ter sido submetido ao calor terrestre de 2.500 C depois do big-splash e o lado oculto não.

      O que significa um corpo irradiando a 2.500C (2.773K)? Uma anã-vermelha classe M5V com 14% da massa do Sol tem 2.800K temperatura de superfície. Além disso a Lua estava bem mais próxima da Terra que está hoje (10 a 20 vezes)… Sentiu o calor?

    2. Denis

      Muito bom! É que li reportagens na internet (2011 creio) em que se baseava na premissa de que as diferenças entre os dois lados da lua se dava em função de uma 2ª lua menor q havia se formado em um ponto de lagrange e depois teria saído dele e se chocado com a lua maior. Mas se assim fosse, então a composição química tanto de um lado qto de outro deveria, pelo menos serem muito similares já que a segunda lua, teoricamente, teria se formado a partir do mesmo anel né?Como existem discrepâncias imensas, quimicamente falando, entre os dois lados então a hipótese cai por terra!
      Também, com um raio gravitacional michuruco de 1,5 milhões de KM, seria mesmo impossível nosso planeta ter 2 luas sem q uma jogasse a outra pra fora ou contra nós! :/

      PS: Parabéns pelo seu blog, ELE É FANTÁSTICO! Sempre atualizado, dinâmico e sério! E vc é muito atencioso com seus leitores e sempre disposto a responder dúvidas!
      Obrigadão mesmo!
      😉

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