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Missão GRAIL da NASA revela as origens do Oceano das Tempestades na Lua [Oceanus Procellarum]

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Ilustração que combina os gradientes de gravidade da missão GRAIL da NASA com em um mosaico obtido pela câmara da LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) e dados topográficos obtidos pelo altímetro laser da LRO. Créditos: NASA/Escola de Minas do Colorado/MIT/JPL/GSFC

Cientistas usaram informações da sonda GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) da NASA para elucidar antigo mistério lunar: como se formou o Oceanus Procellarum?

Teorias antigas sugeriam que o contorno escarpado na superfície da Lua conhecida como Oceano das Tempestades (Oceanus Procellarum) foi originado devido ao impacto de um enorme asteroide. Se esta teoria estivesse correta, esta bacia seria a maior bacia de impacto de um asteroide na Lua. No entanto, os cientistas analisaram os dados das GRAIL e julgam ter encontrado evidências que o contorno escarpado desta região retangular, com cerca de 2.600 km de diâmetro, é, na verdade, o resultado da formação de antigas falhas.

A Lua observada por telescópios óticos (esquerda), mapa topográfico (centro, onde o vermelho é alto relevo e o azul é baixo) e os gradientes de gravidade da missão GRAIL (À direita). O Oceanum Procellarum é uma região grande de baixa topografia coberta por 'mares' basálticos escuros. Os gradientes de gravidade revelam um padrão rectangular gigante de estruturas que rodeiam a região. Créditos: NASA/GSFC/JPL/Escola de Minas do Colorado/MIT

A Lua observada por telescópios óticos (à esquerda), mapa topográfico (centro, onde o vermelho é alto relevo e o azul é baixo) e os gradientes gravitacionais mapeados pela missão GRAIL (À direita). O Oceanum Procellarum é uma larga região de baixa topografia coberta por ‘mares’ basálticos escuros. Os gradientes de gravidade revelam um padrão rectangular gigante de estruturas que rodeiam a região. Créditos: NASA/GSFC/JPL/Escola de Minas do Colorado/MIT

Maria Zuber, cientista líder da missão GRAIL da NASA, Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Cambridge, EUA, explicou:

O lado visível da Lua tem sido estudado há séculos e ainda continua a surpreender os cientistas que disponham das ferramentas certas. Nós interpretamos as anomalias de gravidade descobertas pelas GRAIL como parte do sistema de canalização do magma lunar, os túneis que transportavam a lava até à superfície durante antigas erupções vulcânicas.

A superfície do lado mais próximo (o lado visível) da Lua é dominada por uma área única chamada região Procellarum, caracterizada por baixas elevações, composição única e inúmeras planícies vulcânicas antigas.

As fendas se encontram enterradas sob planícies vulcânicas no lado visível da Lua e foram detectadas apenas nos dados de anomalias gravitacionais fornecidos pela missão GRAIL. Estes vales com falhas inundadas por lava são totalmente diferentes de quaisquer outras características já descobertas em qualquer outro lugar na Lua e podem ao mesmo tempo ter-se assemelhado a zonas de falhas na Terra, Marte e Vênus.

Outra teoria, a partir de uma análise de dados mais recentes, sugere que esta região se formou como resultado da agitação no interior da Lua, o que levou a uma alta concentração de elementos radioativos que geram calor na crosta e manto desta região. Os cientistas estudaram os gradientes nos dados de gravidade da GRAIL, que revelaram uma forma retangular como resultado de anomalias gravitacionais.

Jeff Andrews-Hanna, co-investigador da GRAIL, Escola de Minas do Colorado em Golden, EUA, autor principal do estudo, esclareceu:

O padrão retangular das anomalias gravitacionais foi completamente inesperado. Usando os gradientes nos dados de gravidade para revelar o padrão retangular das anomalias, podemos agora ver claramente e completamente as estruturas que eram apenas sugeridas por observações na superfície lunar.

O padrão retangular, com os seus cantos angulares e lados retos, contraria a teoria de que Procellarum é uma antiga bacia de impacto, pois um impacto teria gerado uma bacia circular. Em vez disso, a nova pesquisa sugere que processos por baixo da superfície da Lua dominaram a evolução desta região.

Ao longo do tempo, a região esfriou e contraiu, afastando-se dos seus arredores e criando fraturas parecidas às fissuras que se formam na lama quando seca, mas aqui em uma escala muito maior.

O estudo também relatou uma semelhança surpreendente entre o padrão retangular das estruturas na Lua e aquelas que rodeiam a região polar sul da lua gelada de Saturno, Enceladus. Ambos os padrões parecem estar relacionados com processos vulcânicos e tectônicos que operam em seus respectivos mundos.

Jeff Andrews-Hanna afirmou:

Os nossos dados de gravidade estão abrindo um novo capítulo na história lunar, durante o qual a Lua era um lugar mais dinâmico do que o sugerido pela paisagem repleta de crateras que nos é visível a olho nu. São necessários mais estudos para compreender a causa deste padrão recém-descoberto de anomalias de gravidade e suas implicações para a história da Lua.

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Anomalias da gravidade que fazem fronteira com a região Procellarum são mostradas aqui superpostas em azul. A imagem descreve estruturas de fronteira, utilizando gradientes de gravidade calculado com as informações obtidas pela sonda GRAIL. Os pesquisadores interpretam essas anomalias da gravidade como zonas inundadas de lava enterradas sob as planícies vulcânicas (ou maria) no lado visível da Lua. Crédito: NASA/Space.com

As sondas gêmeas foram lançadas como GRAIL A e GRAIL B em setembro de 2011. Posteriormente foram rebatizadas como Ebb e Flow e operaram em uma órbita quase circular perto dos polos da Lua a uma altitude de aproximadamente 55 km. A distância entre as sondas gêmeas mudava ligeiramente quando sobrevoaram áreas de maior e menor gravidade provocadas por características visíveis, como montanhas, crateras e massas escondidas por baixo da superfície lunar.

As sondas gêmeas voaram em uma órbita quase circular até ao final da missão no dia 17 de dezembro de 2012, quando foram intencionalmente desviadas para cair na Lua. A NASA mais tarde designou o local de impacto em honra à falecida astronauta Sally K. Ride, a primeira mulher americana no espaço e que participou do time da missão GRAIL.

As missões científicas principal e estendida das sondas GRAIL geraram o mapa de gravidade com a mais alta-resolução já obtida de um corpo celeste. O mapa gravitacional fornecerá uma melhor compreensão de como a Terra e os outros planetas rochosos no Sistema Solar se formaram e evoluíram.

Os resultados foram publicados na revista Nature.

Fonte

NASA: NASA Mission Points to Origin of “Ocean of Storms” on Earth’s Moon

Artigo Científico

Nature: Structure and evolution of the lunar Procellarum region as revealed by GRAIL gravity data

._._.

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