Durante séculos, os cientistas tentaram explicar como a Lua se formou. Enquanto alguns argumentaram que se formou a partir de material perdido pela Terra devido à força centrífuga, outros afirmaram que uma Lua pré-formada foi capturada pela gravidade da Terra. Nas últimas décadas, a teoria mais amplamente aceita foi a hipótese do impacto gigante, que afirma que a Lua se formou após a Terra ter sido atingida por um objeto do tamanho de Marte (chamado Theia), há 4,5 bilhões de anos.
Segundo um novo estudo realizado por uma equipe internacional de pesquisadores, a chave para provar qual teoria está correta pode vir dos primeiros testes nucleares realizados aqui na Terra, há cerca de 70 anos. Depois de examinar amostras de vidro radioativo obtido no local de teste de Trinity, no Novo México (onde a primeira bomba atômica foi detonada), eles determinaram que amostras de rochas da Lua mostravam uma depleção semelhante de elementos voláteis.
O estudo foi liderado por James Day - um professor de geociência da Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia, San Diego. Junto com seus colegas - que são do Instituto de Física da Terra de Paris, do McDonnell Center for the Space Sciences e do Johnson Space Center da NASA - eles examinaram amostras de vidro recuperado do local de teste de Trinity para determinar suas composições químicas.
Esse vidro, conhecido como trinito, foi criado quando a bomba de plutônio foi detonada no local do teste de Trinity em 1945, como parte do Projeto Manhattan. A uma distância de 350 metros (1.100 pés) do marco zero, a areia arkosic (que é composta principalmente de grãos de quartzo e feldspato) foi convertida em vidro de cor verde pelo calor e pressão extremos causados pela explosão maciça.
Durante anos, os cientistas estudam esses depósitos de vidro, que eles determinaram ser o resultado da areia ser sugada pela explosão e depois chover como líquido derretido na superfície. Quando Day e seus colegas o examinaram, eles observaram que as amostras do vidro estavam esgotadas de zinco e outros elementos voláteis - que são conhecidos por evaporar sob calor e pressão extremos - dependendo de quão longe eles estavam do ponto zero.
De acordo com o estudo, publicado em Avanços científicos em 8 de fevereiro de 2017, amostras de trinito que foram obtidas entre 10 e 250 metros (30 a 800 pés) do local da explosão foram esgotadas desses elementos muito mais do que amostras retiradas de locais mais distantes. Além disso, os isótopos de zinco que permaneceram eram mais pesados e menos reativos do que em outros.
Eles então compararam esses resultados com estudos realizados em rochas lunares, que mostraram uma depleção semelhante de elementos voláteis. A partir disso, eles determinaram que condições semelhantes de calor e pressão existiam ao mesmo tempo na Lua, o que causou a evaporação desses elementos. Isso é consistente com a teoria de que um grande impacto ocorreu no passado que transformou a superfície da Lua em um oceano de magma.
Como Day explicou em um comunicado de imprensa da UC San Diego:
“Os resultados mostram que a evaporação a altas temperaturas, semelhante à do início da formação do planeta, leva à perda de elementos voláteis e ao enriquecimento de isótopos pesados na sobra de materiais do evento. Essa é a sabedoria convencional, mas agora temos evidências experimentais para demonstrá-la. ”
Embora a teoria predominante desde os anos 80 tenha sido a hipótese do impacto gigante, o debate está em andamento e sujeito a novas descobertas. Por exemplo, em janeiro de 2017, um novo estudo publicado em Nature Geoscience - liderado por Raluca Rufu, do Instituto Weizmann de Ciência em Rehovot, Israel - indicou que a Lua pode ter sido o resultado de muitas colisões menores.
Usando simulações em computador, a equipe de Weizmann descobriu que vários pequenos impactos poderiam ter formado muitos moonlets ao redor da Terra, que teriam então se fundido para criar a Lua. Mas, ao mostrar que elementos voláteis sofrem os mesmos tipos de reação ao calor e à pressão, independentemente de onde a reação ocorre, Day e seus colegas ofereceram algumas evidências sólidas que apontam para um único evento de impacto.
Este estudo é apenas o mais recente de uma série que está ajudando os cientistas da Terra a restringir quando e como a Lua se formou, o que também está nos ajudando a entender melhor a história do Sistema Solar e sua formação.
