Primeiras amostras do lado oculto da Lua podem resolver um mistério antigo

O primeiro material alguma vez recolhido no lado oculto da Lua poderá ajudar a esclarecer uma velha incógnita sobre o nosso satélite natural.

Uma análise da Academia Chinesa de Ciências ao pó lunar trazido para a Terra pela missão chinesa Chang’e-6 indica que a razão para as duas metades da Lua serem tão diferentes poderá estar ligada a um enorme impacto ocorrido há muito tempo - um evento que terá, literalmente, mudado a composição da Lua de dentro para fora.

A hipótese encaixa de forma elegante em várias características do lado oculto e reforça uma ideia importante: os impactos de meteoritos não deixam apenas marcas superficiais; podem também reconfigurar de forma dramática e permanente o interior de um mundo.

Uma assimetria lunar conhecida desde 1959

A discrepância entre os dois hemisférios da Lua intriga os cientistas desde que a sonda soviética Luna 3 captou as primeiras imagens do lado oculto, em 1959. Mesmo com a baixa qualidade dessas fotografias, a diferença saltava à vista: enquanto o lado voltado para a Terra tem um aspeto manchado, com vastas planícies lisas e escuras de basalto, o lado oculto é mais claro e apresenta-se muito mais marcado por crateras.

Ao longo do tempo, foram testadas várias explicações, incluindo uma possível ligação à maior cratera de impacto conhecida no Sistema Solar: a Bacia Polo Sul–Aitken, que ocupa quase um quarto de toda a superfície lunar.

Ainda assim, sem acesso direto a amostras do lado oculto, tem sido difícil confirmar esta relação.

Missão Chang’e-6, Bacia Polo Sul–Aitken e isótopos: o que revelam as novas amostras

A missão Chang’e-6 da Administração Espacial Nacional da China veio alterar o cenário. É a primeira - e, até agora, a única - missão que colocou nas mãos de cientistas na Terra poeira proveniente do lado oculto da Lua, num feito notável de engenho humano. Desde que a cápsula com o material aterrou em 2024, as equipas têm vindo a analisar o que estas amostras escondem.

No novo estudo, uma equipa liderada pelo cientista planetário Heng-Ci Tian examinou o potássio e o ferro presentes no material, recolhido na Bacia Polo Sul–Aitken.

O objetivo era detetar diferenças entre os isótopos encontrados nas amostras do lado oculto e os isótopos de amostras do lado visível, obtidas durante o programa Apollo e através da missão Chang’e-5. Isótopos são variantes do mesmo elemento com diferentes números de neutrões, o que altera a sua massa atómica, mas mantém inalterado o seu comportamento químico.

Os investigadores compararam os isótopos dos basaltos analisados com valores isotópicos publicados anteriormente e, em particular, confrontaram-nos com os valores já divulgados para basaltos das missões Apollo e Chang’e-5.

Diferenças isotópicas entre hemisférios e porque o vulcanismo não chega

Os resultados evidenciaram uma separação nítida entre os dois hemisférios. Nos basaltos Apollo e Chang’e-5, a proporção de isótopos mais leves de ferro e potássio era superior, quando comparada com a predominância de isótopos mais pesados detetada no lado oculto. Esta discrepância não pode ser atribuída ao vulcanismo, porque esse processo não altera os isótopos de potássio da forma observada pela equipa.

A interpretação proposta é a de que, quando o corpo responsável pela Bacia Polo Sul–Aitken colidiu com a Lua, escavou profundamente e gerou temperaturas extremas. O derretimento resultante teria vaporizado material do manto lunar, favorecendo a evaporação dos isótopos mais leves, que se volatilizam com maior facilidade.

“Embora os processos magmáticos consigam explicar os dados isotópicos do ferro, os isótopos de potássio exigem uma fonte no manto com uma composição isotópica de potássio mais pesada no lado oculto do que no lado visível”, escrevem os investigadores.

“Esta característica terá resultado, muito provavelmente, da evaporação do potássio causada pelo impacto que formou a bacia Polo Sul–Aitken, demonstrando a influência profunda deste evento no interior profundo da Lua. Este resultado também sugere que impactos de grande escala são fatores-chave na modelação das composições do manto e da crosta.”

Um impacto que pode ter mexido no manto a grande profundidade

Como o impacto terá penetrado profundamente no manto lunar, a alteração dos isótopos de potássio poderá ter ocorrido a profundidades significativas. Este mecanismo oferece uma explicação coerente para as diferenças isotópicas observadas entre os conjuntos de amostras e dá aos cientistas uma nova forma de interpretar dados lunares.

É possível, inclusive, que o evento tenha desencadeado convecção do manto à escala de um hemisfério - embora, para o confirmar, sejam necessárias mais amostras provenientes de outras zonas do lado oculto da Lua.

Já se sabia que o maior impacto sofrido pela Lua a transformou para sempre. Agora, esta investigação indica que essas cicatrizes duradouras se estendem muito além da superfície, alterando a química lunar de formas que o tempo não consegue apagar.

O estudo foi publicado nas Atas da Academia Nacional de Ciências (PNAS).