Quando os astronautas da Apollo retornaram à Terra, eles vieram carregando 380,96 kg (839,87 lb) de rochas lunares. A partir do estudo dessas amostras, os cientistas aprenderam muito sobre a composição da lua, bem como sua história de formação e evolução. Por exemplo, o fato de que algumas dessas rochas foram magnetizadas revelou que há cerca de 3 bilhões de anos, a lua tinha um campo magnético.

Muito parecido com a Terra, este campo teria sido o resultado de um efeito dínamo no centro da lua. Mas até recentemente, os cientistas não conseguiram explicar como a lua conseguiu manter esse efeito dínamo por tanto tempo. Mas, graças a um novo estudo realizado por uma equipe de cientistas da Divisão de Pesquisa e Exploração de Astromateriais (ARES) do Centro Espacial Johnson da NASA, podemos finalmente ter uma resposta.

Para recapitular, o núcleo magnético da Terra é parte integrante do que mantém nosso planeta habitável. Acredita-se que seja o resultado de um núcleo externo líquido que gira na direção oposta do planeta, este campo protege a superfície de grande parte da radiação solar. Também garante que nossa atmosfera não seja lentamente despojada pelo vento solar, que foi o que aconteceu com Marte.

Para o bem de seu estudo, que foi publicado recentemente no jornal Cartas da Terra e da Ciência Planetária , a equipe ARES procurou determinar como um fundido, O núcleo agitado pode gerar um campo magnético na lua. Embora os cientistas tenham entendido como o núcleo da lua poderia ter alimentado tal campo no passado, eles não ficaram claros sobre como ele poderia ter sido mantido por tanto tempo.

Para este fim, a equipe do ARES considerou várias linhas de evidências geoquímicas e geofísicas para restringir a composição do núcleo. Como Kevin Righter, a liderança do laboratório de petrologia experimental de alta pressão do JSC e o principal autor do estudo, explicado em um comunicado de imprensa da NASA:

"Nosso trabalho reúne restrições físicas e químicas e nos ajuda a entender como a lua adquiriu e manteve seu campo magnético - um problema difícil de resolver para qualquer corpo interno do sistema solar. Criamos várias composições de núcleo sintético com base nos dados geoquímicos mais recentes da lua , e os equilibrou com as pressões e temperaturas do interior lunar. "

Especificamente, os cientistas do ARES realizaram simulações de como o núcleo teria evoluído ao longo do tempo, com base em níveis variáveis ​​de níquel, teor de enxofre e carbono. Isso consistia na preparação de pós ou ferro, níquel, enxofre e carbono e misturá-los nas proporções adequadas - com base em análises recentes de amostras de rochas de Apollo.

Uma vez que essas misturas foram preparadas, eles os submeteram a condições de calor e pressão consistentes com o que existe no centro da lua. Eles também variaram essas temperaturas e pressões com base na possibilidade de que a lua sofreu mudanças de temperatura durante sua história inicial e posterior - ou seja, mais quente durante sua história inicial e mais fria posteriormente.

O que eles descobriram foi que um núcleo lunar composto de ferro / níquel que tinha uma pequena quantidade de enxofre e carbono - especificamente 0,5% de enxofre e 0,375% de carbono por peso - era adequado. Tal núcleo teria um alto ponto de fusão e provavelmente teria começado a cristalizar no início da história da lua, fornecendo assim o calor necessário para mover o dínamo e alimentar um campo magnético lunar.

Este campo teria morrido eventualmente depois que o fluxo de calor levou o núcleo a esfriar, interrompendo assim o efeito dínamo. Esses resultados não apenas fornecem uma explicação para todos os dados paleomagnéticos e sísmicos que temos atualmente na lua, também é consistente com tudo o que sabemos sobre a composição geoquímica e geofísica da lua.

Antes desta, os modelos principais tendiam a colocar o teor de enxofre da lua muito mais alto. Isso significaria que ele tinha um ponto de fusão muito mais baixo, e significaria que a cristalização não poderia ter ocorrido até muito mais recentemente em sua história. Outras teorias foram propostas, variando de forças brutas a impactos que fornecem o calor necessário para alimentar um dínamo.

Contudo, o estudo da equipe ARES fornece uma explicação muito mais simples, e um que coincide com tudo o que sabemos sobre a lua. Naturalmente, estudos adicionais serão necessários antes que haja qualquer certeza sobre o assunto. Sem dúvida, isso exigirá primeiro que os seres humanos estabeleçam um posto avançado permanente na lua para conduzir pesquisas.

Mas parece que por enquanto, um dos mistérios mais profundos do sistema Terra-lua pode ser finalmente resolvido.