p Novas evidências de rochas lunares antigas sugerem que um dínamo ativo, uma vez agitado dentro do núcleo metálico derretido da lua, gerando um campo magnético que durou pelo menos 1 bilhão de anos a mais do que se pensava anteriormente. Dínamos são geradores naturais de campos magnéticos em torno de corpos terrestres, e são alimentados pela agitação de fluidos condutores dentro de muitas estrelas e planetas. Em um artigo publicado hoje em Avanços da Ciência , pesquisadores do MIT e da Rutgers University relatam que uma rocha lunar coletada pela missão Apollo 15 da NASA exibe sinais de que se formou de 1 a 2,5 bilhões de anos atrás, na presença de um campo magnético relativamente fraco de cerca de 5 microtesla. Isso é cerca de 10 vezes mais fraco do que o campo magnético atual da Terra, mas ainda assim 1, 000 vezes maior do que os campos no espaço interplanetário hoje. p Vários anos atrás, os mesmos pesquisadores identificaram rochas lunares de 4 bilhões de anos que se formaram sob um campo muito mais forte de cerca de 100 microtesla, e eles determinaram que a força desse campo caiu vertiginosamente cerca de 3 bilhões de anos atrás. No momento, os pesquisadores não tinham certeza se o dínamo da lua - o campo magnético relacionado - morreu logo depois ou permaneceu em um estado enfraquecido antes de se dissipar completamente.

p Os resultados relatados hoje apóiam o último cenário:depois que o campo magnético da lua diminuiu, no entanto, persistiu por pelo menos mais um bilhão de anos, existente há pelo menos 2 bilhões de anos.

p Benjamin Weiss, coautor do estudo, professor de ciências planetárias no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS), diz que esta nova vida útil prolongada ajuda a localizar os fenômenos que alimentaram o dínamo da lua. Especificamente, os resultados levantam a possibilidade de dois mecanismos diferentes - um que pode ter conduzido um anterior, dínamo muito mais forte, e um segundo que manteve o núcleo da lua fervendo em uma fervura muito mais lenta no final de sua vida.

p "O conceito de um campo magnético planetário produzido pela movimentação de metal líquido é uma ideia que tem apenas algumas décadas, "Weiss diz." O que impulsiona esse movimento na Terra e em outros corpos, particularmente na lua, não é bem compreendido. Podemos descobrir isso conhecendo a vida útil do dínamo lunar. "

p Os co-autores de Weiss são a autora principal Sonia Tikoo, um ex-aluno de pós-graduação do MIT que agora é professor assistente na Rutgers; David Shuster, da Universidade da Califórnia em Berkeley; Clément Suavet e Huapei Wang da EAPS; e Timothy Grove, o R.R. Schrock Professor de Geologia e chefe associado da EAPS.

p Gravadores vítreos de Apollo

p Como os astronautas da Apollo da NASA trouxeram amostras da superfície lunar, os cientistas descobriram que algumas dessas rochas são "registradores" precisos do antigo campo magnético da lua. Essas rochas contêm milhares de pequenos grãos que, como agulhas de bússola, alinhados na direção de campos antigos quando as rochas se cristalizaram eras atrás. Esses grãos podem dar aos cientistas uma medida da força do antigo campo da lua.

p Até recentemente, Weiss e outros não conseguiram encontrar amostras com muito menos de 3,2 bilhões de anos que pudessem registrar campos magnéticos com precisão. Como resultado, eles só foram capazes de medir a força do campo magnético da lua entre 3,2 e 4,2 bilhões de anos atrás.

p "O problema é, existem muito poucas rochas lunares com menos de cerca de 3 bilhões de anos, porque bem naquela época, a lua esfriou, o vulcanismo em grande parte cessou e, junto com isso, formação de novas rochas ígneas na superfície lunar, "Weiss explica." Portanto, não havia amostras jovens que pudéssemos medir para ver se havia um campo após 3 bilhões de anos. "

p Há, Contudo, uma pequena classe de rochas trazidas das missões Apollo que se formaram não a partir de antigas erupções lunares, mas de impactos de asteróides posteriores na história da lua. Essas rochas derreteram com o calor de tais impactos e recristalizaram em orientações determinadas pelo campo magnético lunar.

p Weiss e seus colegas analisaram uma dessas rochas, conhecido como Apollo 15 sample 15498, que foi coletado originalmente em 1º de agosto, 1971, da borda sul da cratera das Dunas da lua. A amostra é uma mistura de minerais e fragmentos de rocha, soldadas por uma matriz vítrea, cujos grãos preservam registros do campo magnético da lua no momento em que a rocha foi montada.

p "Descobrimos que este material vítreo que une as coisas tem excelentes propriedades de gravação magnética, "Weiss diz.

p Rochas de cozimento

p A equipe determinou que a amostra de rocha tinha cerca de 1 a 2,5 bilhões de anos - muito mais jovem do que as amostras analisadas anteriormente. Eles desenvolveram uma técnica para decifrar o antigo campo magnético registrado na matriz vítrea da rocha medindo primeiro as propriedades magnéticas naturais da rocha usando um magnetômetro muito sensível.

p Eles então expuseram a rocha a um campo magnético conhecido no laboratório, e aqueceu a rocha até perto das temperaturas extremas em que ela se formou originalmente. Eles mediram como a magnetização da rocha mudou à medida que aumentaram a temperatura ambiente.

p "Você vê como fica magnetizado ao ser aquecido naquele campo magnético conhecido, então você compara esse campo com o campo magnético natural medido anteriormente, e com isso você pode descobrir qual era a força do antigo campo, "Weiss explica.

p Os pesquisadores tiveram que fazer um ajuste significativo no experimento para simular melhor o ambiente lunar original, e em particular, sua atmosfera. Embora a atmosfera da Terra contenha cerca de 20 por cento de oxigênio, a lua tem apenas traços imperceptíveis do gás. Em colaboração com Grove, Suavet construiu um personalizado, forno privado de oxigênio para aquecer as rochas, evitando que enferrujem e, ao mesmo tempo, simulando o ambiente livre de oxigênio no qual as rochas foram originalmente magnetizadas.

p "Desta maneira, finalmente obtivemos uma medição precisa do campo lunar, "Weiss diz.

p De fabricantes de sorvete a lâmpadas de lava

p A partir de seus experimentos, os pesquisadores determinaram que, cerca de 1 a 2,5 bilhões de anos atrás, a lua abrigava um campo magnético relativamente fraco, com uma força de cerca de 5 microtesla - duas ordens de magnitude mais fraca do que o campo da lua, cerca de 3 a 4 bilhões de anos atrás. Essa queda dramática sugere a Weiss e seus colegas que o dínamo da lua pode ter sido movido por dois mecanismos distintos.

p Os cientistas propuseram que o dínamo da lua pode ter sido alimentado pela atração gravitacional da Terra. No início de sua história, a lua orbitou muito mais perto da Terra, e a gravidade da Terra, em tal proximidade, pode ter sido forte o suficiente para puxar e girar o exterior rochoso da lua. O centro líquido da lua pode ter sido arrastado junto com a casca externa da lua, gerando um campo magnético muito forte no processo.

p Pensa-se que a lua pode ter se afastado o suficiente da Terra cerca de 3 bilhões de anos atrás, de forma que a potência disponível para o dínamo por este mecanismo tornou-se insuficiente. Isso aconteceu mais ou menos na época em que a força do campo magnético da lua diminuiu. Um mecanismo diferente pode ter sido acionado para sustentar esse campo enfraquecido. Conforme a lua se afastou da Terra, seu núcleo provavelmente manteve uma fervura baixa por meio de um lento processo de resfriamento por pelo menos 1 bilhão de anos.

p "Conforme a lua esfria, seu núcleo age como uma lâmpada de lava - o material de baixa densidade sobe porque está quente ou porque sua composição é diferente da do fluido circundante, "Weiss diz." É assim que pensamos que o dínamo da Terra funciona, e é isso que sugerimos que o último dínamo lunar também estava fazendo. "

p Os pesquisadores estão planejando analisar rochas lunares ainda mais jovens para determinar quando o dínamo morreu completamente.

p "Hoje o campo da lua é essencialmente zero, "Weiss diz." E agora sabemos que desligou em algum lugar entre a formação desta rocha e hoje. "