A idade da Lua: o que se sabe sobre o nascimento do nosso satélite natural

​A hipótese mais aceita para a formação da Lua é a do Big Splash – ou “grande impacto”.

De acordo com ela, logo após a formação do Sistema Solar, um planeta do tamanho de Marte, chamado Theia, se chocou de lado com a Terra, jogando ao espaço bilhões de toneladas de rochas e outros materiais, que se aglutinaram e deram origem ao satélite.

O problema é saber a época em que essa batida gigantesca teria ocorrido.

Até recentemente, as estimativas variavam de 30 a 200 milhões anos após o surgimento do Sistema Solar. 

Agora, um trabalho com a participação de um pesquisador brasileiro, dá uma data mais precisa: 4,51 bilhões de anos atrás, ou seja, 50 milhões de anos após a aparição do Sol e seus planetas.

O trabalho foi realizado nos laboratórios de geoquímica da Universidade de Colônia, de petrologia experimental, da Universidade de Bonn – ambos na Alemanha – e de Geologia Isotópica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Os pesquisadores analisaram, com métodos modernos e precisos, amostras de solo e rochas coletadas na Lua pelos astronautas do Programa Apollo, da Nasa, a agência espacial americana.

Material raro

No total, foram 17 missões entre 1969 e 1972, das quais seis – 11, 12, 14, 15, 16 e 17, cada uma com três tripulantes – pousaram no satélite, levando os 12 únicos seres humanos que pisaram em solo lunar.

No conjunto, eles trouxeram para a Terra 2.200 pedras, pesando no total cerca de 400 kg.

Esse material vem rendendo estudos e descobertas até hoje. 

O brasileiro do grupo, o geólogo Felipe Padilha Leitzke, da UFRGS, explica que a Lua logo depois de formada estava coberta por um oceano de magma, que formava diferentes tipos de rochas à medida que ela esfriava.

“As amostras coletadas na sua superfície pelos astronautas registraram informações sobre esses processos”, diz.

Durante a pesquisa, as amostras lunares fornecidas pela Nasa foram dissolvidas em ácido, para que os cientistas pudessem analisar a proporção das substância que as compõem.

Eles estavam interessados principalmente em dois elementos químicos raros, o háfnio e o tungstênio, mais especificamente nos isótopos háfnio-182 e tungstênio-182.

Relógio natural

O háfnio-182 e tungstênio-182 têm uma particularidade: eles formam um sistema de decaimento radioativo, com o primeiro se transformando no segundo com o tempo. “Isso os torna um relógio radioativo natural”, diz Leitzke.

Os pesquisadores analisaram, por meio de métodos de alta precisão, esses elementos nas amostras das missões Apollo.

“A relação, principalmente entre háfnio e tungstênio, foram utilizadas para entender tais processos de formação das rochas da lunares”, explica Leitzke.

“Constatamos que o decaimento radioativo deles durou apenas os primeiros 70 milhões de anos do Sistema Solar. Combinando essas informações com dados de experimentos de laboratório, o estudo descobriu que a Lua já começou a se solidificar a partir de 50 milhões de anos após a formação do Sol e seus planetas.”

De acordo com Leitzke, essa informação sobre a idade do satélite significa que qualquer impacto gigantesco entre um planeta e a Terra deve ter ocorrido antes disso, o que responde a uma questão debatida entre a comunidade científica sobre quando a Lua se formou.

“Este impacto é importante também, porque se assume que é o último grande evento de diferenciação do nosso planeta”, diz o pesquisador brasileiro.

“Esta descoberta deve implicar em refinamento da teoria do Grande Impacto, que envolve a formação de Theia e os mecanismos que a fizeram colidir com a Terra primitiva”, complementa do astrônomo Enos Picazzio, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas Universidade de São Paulo (IAG-USP).

Segundo ele, quem primeiro propôs a hipótese desse grande choque foi o matemático italiano Joseph Louis Lagrange (1736-1813), nascido como Giuseppe Lodovico Lagrangia, ainda no século XVII.

Foi ele que descobriu os pontos no espaço, que hoje levam o seu nome (pontos Lagrange), onde a força gravitacional entre dois corpos que giram em torno de um centro de massa comum, como a Terra e o Sol, se anula.

Há cinco deles no sistema Sol-Terra, L1, L2, L3, L4 e L5. “Lagrange dizia que nas regiões L4 e L5 (a cerca de 150 milhões de quilômetros do nosso planeta) é possível que corpos grandes tenham existido e que poderiam ter colidido com a Terra, dando origem à Lua”, conta Picazzio.

“Mas as teorias mais embasadas cientificamente foram propostas na década de 1970, já com informações colhidas de análise de rochas lunares trazidas pelas missões Apollo.”

Seja como for, o impacto deve ter sido colossal. “Estima-se que a colisão de Theia, que estava no ponto L4, teria ocorrido a uma velocidade relativa da ordem de 40.000 km/h”, diz Picazzio.

“Foi uma colisão de raspão (não frontal). Parte das crostas dos dois planetas foram ejetadas e ficaram em torno da Terra como um anel. 

Cerca de menos de 30 horas após a batida, a maior parte desse material em órbita aglomerou-se para formar a Lua.”