Uma sonda lunar lançada pela agência espacial chinesa recentemente trouxe de volta as primeiras amostras frescas de rocha e detritos da lua em mais de 40 anos. Agora, uma equipe internacional de cientistas - incluindo um especialista da Universidade de Washington em St. Louis - determinou a idade dessas rochas lunares em cerca de 1,97 bilhão de anos.

"É a amostra perfeita para fechar uma lacuna de 2 bilhões de anos, "disse Brad Jolliff, o professor Scott Rudolph de Ciências da Terra e Planetárias em Artes e Ciências e diretor do Centro McDonnell de Ciências Espaciais da universidade. Jolliff é um coautor sediado nos EUA de uma análise das rochas da lua nova liderada pela Academia Chinesa de Ciências Geológicas, publicado em 7 de outubro na revista Ciência .

A determinação da idade está entre os primeiros resultados científicos relatados da bem-sucedida missão Chang'e-5, que foi projetado para coletar e retornar à Terra as rochas de algumas das superfícies vulcânicas mais recentes da lua.

"Claro, 'jovem' é relativo, "Disse Jolliff." Todas as rochas vulcânicas coletadas pela Apollo tinham mais de 3 bilhões de anos. E todas as crateras de impacto jovens, cujas idades foram determinadas a partir da análise de amostras, têm menos de 1 bilhão de anos. Portanto, as amostras do Chang'e-5 preenchem uma lacuna crítica. "

A lacuna que Jolliff faz referência é importante não apenas para estudar a lua, mas também para estudar outros planetas rochosos do sistema solar.

Como um corpo planetário, a própria lua tem cerca de 4,5 bilhões de anos, quase tão antigo quanto a Terra. Mas ao contrário da Terra, a lua não tem os processos erosivos ou de formação de montanhas que tendem a apagar as crateras ao longo dos anos. Os cientistas têm aproveitado as crateras da lua para desenvolver métodos de estimar as idades de diferentes regiões em sua superfície, baseado em parte em como a área parece ser marcada por crateras.

Este estudo mostra que as rochas lunares devolvidas por Chang'e-5 têm apenas cerca de 2 bilhões de anos. Sabendo a idade dessas rochas com certeza, os cientistas agora são capazes de calibrar com mais precisão suas ferramentas importantes de cronologia, Jolliff disse.

"Os cientistas planetários sabem que quanto mais crateras na superfície, quanto mais velho for; quanto menos crateras, quanto mais jovem a superfície. Essa é uma boa determinação relativa, "Jolliff disse." Mas para colocar datas de idade absoluta nisso, é preciso ter amostras dessas superfícies. "

"As amostras da Apollo nos deram uma série de superfícies que fomos capazes de datar e correlacionar com as densidades de cratera, "Jolliff explicou." Esta cronologia de crateras foi estendida a outros planetas - por exemplo, para Mercúrio e Marte - para dizer que as superfícies com uma certa densidade de crateras têm uma certa idade. "

"Neste estudo, temos uma idade muito precisa em torno de 2 bilhões de anos, mais ou menos 50 milhões de anos, "Jolliff disse." É um resultado fenomenal. Em termos de tempo planetário, essa é uma determinação muito precisa. E isso é bom o suficiente para distinguir entre as diferentes formulações da cronologia. "

Outras descobertas interessantes do estudo estão relacionadas à composição dos basaltos nas amostras retornadas e o que isso significa para a história vulcânica da lua, Jolliff observou.

Os resultados apresentados no Ciência papel são apenas a ponta do iceberg, por assim dizer. Jolliff e seus colegas estão agora examinando as amostras de regolito em busca de chaves para outras questões importantes da ciência lunar, como encontrar pedaços jogados de longe no local de coleta Chang'e 5, jovens crateras de impacto, como Aristarchus, para possivelmente determinar as idades dessas pequenas rochas e a natureza dos materiais nesses outros locais de impacto.

Jolliff trabalhou com os cientistas do Centro Sensitive High Resolution Ion MicroProbe (SHRIMP) em Pequim que liderou este estudo, incluindo o co-autor do estudo Dunyi Liu, por mais de 15 anos. Esse relacionamento de longo prazo é possível por meio de um acordo especial de colaboração que inclui a Washington University e seu Departamento de Ciências da Terra e Planetárias, e a Universidade Shandong em Weihai, China, com o apoio do Centro McDonnell de Ciências Espaciais da Washington University.

"O laboratório em Pequim onde as novas análises foram feitas está entre os melhores do mundo, e eles fizeram um trabalho fenomenal na caracterização e análise das amostras de rocha vulcânica, "Jolliff disse.

"O consórcio inclui membros da China, Austrália, os EUA., o Reino Unido e a Suécia, "Jolliff continuou." Esta é a ciência feita da maneira ideal:uma colaboração internacional, com compartilhamento gratuito de dados e conhecimento - e tudo feito da forma mais colegial possível. Isso é diplomacia pela ciência. "

Jolliff é um especialista em mineralogia e forneceu sua experiência para este estudo das amostras Chang'e-5. Sua formação pessoal de pesquisa está focada na lua e em Marte, os materiais que compõem suas superfícies e o que eles contam sobre a história dos planetas.

As a member of the Lunar Reconnaissance Orbiter Camera science team and leader of the Washington University team in support of NASA's Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA) program, Jolliff investigates the surface of the moon, relating what can be seen from orbit to what is known about the moon through the study of lunar meteorites and Apollo samples—and now, from Chang'e-5 samples.