Pouco se sabe sobre a estrutura interna da Lua, mas um grande passo à frente foi dado por um cientista da Universidade de Rhode Island que conduziu experimentos que lhe permitiram determinar a temperatura na fronteira entre o núcleo e o manto da Lua.

Ela descobriu que a temperatura estava entre 1, 300 e 1, 470 graus Celsius, que está na extremidade superior de uma faixa de 800 graus que os cientistas anteriores haviam determinado.

"A fim de compreender a estrutura interior da Lua hoje, precisávamos definir melhor o estado térmico, "disse Ananya Mallik, um professor assistente de geociências da URI que se juntou ao corpo docente da Universidade em dezembro de 2018. "Agora temos os dois pontos de ancoragem - o limite núcleo-manto e a temperatura da superfície medida pela Apollo - e isso nos ajudará a criar um perfil de temperatura através da Lua. Precisamos desse perfil de temperatura para determinar o estado interno, estrutura e composição da Lua. "

A temperatura da superfície da Lua é de aproximadamente -20 C.

De acordo com Mallik, a Lua tem um núcleo de ferro, como o da Terra, e pesquisas anteriores usando dados sísmicos descobriram que entre 5 e 30 por cento do material no limite do núcleo e do manto estava no estado líquido ou fundido.

"A grande questão é, por que teríamos algum derretimento presente na Lua a essa profundidade, "Mallik disse.

Para começar a responder a esta pergunta, Mallik conduziu uma série de experimentos em 2016 no Instituto de Pesquisa Geoquímica e Geofísica da Baviera, na Alemanha, usando um dispositivo multi-bigorna que pode exercer as altas pressões encontradas nas profundezas da lua. Ela preparou uma pequena amostra de material semelhante ao encontrado na Lua, apertou no dispositivo a 45, 000 vezes a pressão atmosférica da Terra, que é a pressão que se acredita existir no limite manto-núcleo da Lua, e usou um aquecedor de grafite para elevar a temperatura da amostra até que ela derretesse parcialmente.

"O objetivo era determinar que faixa de temperatura produziria um derretimento de 5 a 30 por cento, que nos diria a faixa de temperatura do limite núcleo-manto, " ela disse.

Agora que a faixa de temperatura no limite foi reduzida, os cientistas podem começar a desenvolver um perfil de temperatura mais preciso da Lua e determinar o perfil dos minerais que constituem o manto, desde a crosta até o núcleo.

"É importante que conheçamos a composição da Lua para entender melhor por que ela evoluiu dessa forma, "Mallik disse." As histórias da Terra e da Lua estão entrelaçadas desde o início. Na verdade, ambos são o produto de uma grande colisão entre a proto-Terra e um corpo do tamanho de Marte que ocorreu há mais de 4,5 bilhões de anos. Então, para entender melhor a nossa Terra, temos que conhecer nosso vizinho mais próximo porque todos nós tivemos um começo comum.

"A Terra é complicada, "ela continuou." Qualquer semelhança na composição entre a Terra e a Lua pode nos dar uma ideia de como esses dois corpos planetários foram formados, quais foram as energias da colisão, e como os elementos foram divididos entre eles. "

O geocientista URI observou que a Terra evoluiu através do processo de placas tectônicas, que é responsável pela distribuição dos continentes, a topografia da superfície da Terra, a regulação do clima de longo prazo, e talvez até a origem da vida. Mas não há evidências de placas tectônicas na Lua.

"Tudo na Terra acontece por causa das placas tectônicas, "disse ela." O que isso nos diz sobre nosso próprio planeta, quando a Lua não passa por esse processo? É o mesmo argumento que explica por que estudamos Marte e Vênus. Eles são nossos vizinhos mais próximos, e todos nós tivemos um começo comum, mas por que eles são tão diferentes do nosso planeta? "

As próximas etapas da pesquisa de Mallik envolverão a determinação experimental da densidade do material fundido no limite núcleo-manto, o que irá refinar ainda mais a faixa de temperatura. Em colaboração com Heidi Fuqua Haviland no Marshall Space Flight Center da NASA e Paul Bremner na Universidade da Flórida, ela então combinará esses resultados com métodos computacionais para derivar o perfil de temperatura e a composição do interior da Lua.

A pesquisa de Mallik foi publicada em 1º de abril na revista Geochimica et Cosmochimica .