A idade da Lua
Análise de elementos químicos em amostras de rochas lunares
indica que o satélite da Terra se formou 50 milhões de anos após o
Sistema Solar
No dia 20 de julho de 1969, a humanidade deu seus primeiros
passos em outro corpo celeste: a missão Apollo 11 chegava à Lua. Meio
século depois, os pouco mais de 21 quilogramas (kg) de rochas lunares
trazidos na bagagem dos astronautas Neil Armstrong, Michael Collins e
Buzz Aldrin – além de outro tanto obtido nas missões seguintes – estão
ajudando cientistas de diversos países, inclusive do Brasil, a desvendar
as origens do satélite natural da Terra.
Em um artigo publicado hoje (29/7) na revista Nature Geoscience,
o grupo coordenado pelo geoquímico Carsten Münker, da Universidade de
Colônia, Alemanha, analisou a composição de rochas de diferentes áreas
da face lunar voltada para a Terra e concluiu que o astro começou a se
solidificar 50 milhões de anos após a formação do Sistema Solar. “O
estudo de meteoritos indica que o Sistema Solar se formou há 4,56
bilhões de anos, a Lua, portanto, teria cerca de 4,51 bilhões de anos”,
conta o geólogo brasileiro Felipe Leitzke, do Instituto de Geociências
da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), um dos autores do
estudo.
A Terra teria se formado, portanto, 30 milhões de anos antes da
Lua, há 4,54 bilhões de anos.
Segundo a hipótese mais aceita, a Lua teria se formado a partir do
material ejetado quando um corpo celeste com o tamanho de Marte colidiu
com a Terra primitiva. O material lançado ao espaço era recoberto por um
oceano de magma pastoso, que gerou diferentes tipos de rochas à medida
que esfriava.
Antes da realização desse trabalho, a idade estimada para o
surgimento da Lua variava muito. Calculava-se que ela tivesse se formado
em algum momento entre 30 milhões e 200 milhões de anos após a origem
do Sistema Solar. Para chegar a uma data mais precisa, os pesquisadores
dataram as rochas lunares a partir da proporção dos elementos químicos
radioativos e de seus subprodutos nelas contidos – técnica conhecida
como datação radiométrica ou radioativa.
Entrevista: Felipe Leitzke
Após dissolver pequenas amostras das rochas em ácido, eles analisaram
a proporção dos elementos químicos tungstênio (W) e háfnio (Hf)
contidos nelas.
O tungstênio se formou a partir do decaimento radioativo
do háfnio.
Como o tempo necessário para essa transformação é conhecido e
característico de cada elemento químico, é possível usar a proporção
entre esses elementos como uma espécie de relógio geológico – quanto
mais tempo passa, maior a quantidade de tungstênio e menor a de háfnio
na rocha.
O grupo de Münker trabalhou com duas variantes (isótopos) específicas
do tungstênio e do háfnio: o tungstênio 182, que, além dos 74 prótons,
tem 108 partículas de carga neutra (nêutrons) em seu núcleo; e o háfnio
182, que tem 72 prótons e 110 nêutrons. “Comparando a quantidade desses
elementos nas rochas, foi possível aprender quando e como cada amostra
se formou na Lua durante a solidificação do oceano de magma e sua
posterior fusão parcial”, conta Leitzke.
“Esse sistema de decaimento não existe mais na Terra de forma
natural”, relata o físico Othon Winter, líder do Grupo de Dinâmica
Orbital e Planetologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e
pesquisador do Grupo de Trajetórias Espaciais do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (Inpe), que não participou da pesquisa. A conversão
de háfnio em tungstênio foi extinta ainda nos primórdios do Sistema
Solar, há 4,5 bilhões de anos.
Evidências desse sistema isotópico extinto são difíceis de encontrar
na Terra, em virtude da dinâmica interna do planeta e da tectônica de
placas, que apagaram grande parte do registro do início da história
terrestre. “Estudar a Lua é importante porque o satélite natural é como
se fosse um registro da Terra congelado no tempo, já que muito do que
existiu aqui há bilhões de anos foi preservado lá pela inexistência das
dinâmicas internas do astro”, explica Leitzke. “Aprender sobre o passado
da Lua é, também, compreender nosso próprio passado.”
Artigo científico
THIEMENS, M. M. et al. Early Moon formation inferred from Hafnium-tungsten systematics. Nature Geoscience. On-line. 29 jul. 2019.
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