Bilhões de anos atrás, lagos de lava na superfície da lua finalmente secaram para formar as vastas manchas escuras - os mares lunares - visíveis hoje no lado lunar próximo. Agora, graças a amostras de rochas recentemente devolvidas à Terra pela missão chinesa Chang'e 5, os cientistas têm uma nova estimativa de quando um dos últimos fluxos de lava secou.

Em um estudo publicado na revista Ciência , uma equipe internacional de pesquisadores descobriu que as rochas basálticas coletadas da vasta planície vulcânica conhecida como Oceanus Procellarum - uma região que se acredita ter hospedado o vulcanismo mais recente na lua - têm cerca de 2 bilhões de anos. A idade radiométrica firme não apenas coloca um ponto final no período vulcânico mais ativo da lua, mas também serve como um guia para calibrar o tempo de outros eventos na lua antes e depois.

Jim Head, um professor pesquisador no Departamento da Terra de Brown, Ciências Ambientais e Planetárias e co-autor do novo estudo, diz que essas amostras - as primeiras a serem devolvidas à Terra em 45 anos - preenchem lacunas críticas na compreensão dos cientistas sobre a história da lua.

Ele discutiu as descobertas em uma entrevista.

P:De onde vieram essas amostras, e por que eles são importantes?

Essas amostras vêm de uma região da lua que tem sido amplamente inexplorada por espaçonaves pousadas. Amostras anteriores das missões Apollo e das missões Soviéticas Luna vêm todas da parte central e oriental do lado próximo da lua. Mas ficou claro à medida que coletamos mais dados de sensoriamento remoto que o vulcanismo mais recente na lua estava absolutamente naquela porção ocidental, de modo que essa região se tornou um alvo principal para a coleta de amostras. Especificamente, as amostras vieram de perto de Mons Rümker, um monte vulcânico no maior dos mares lunares, Oceanus Procellarum.

P:Este estudo analisou a composição e a idade das amostras. Vamos começar com a idade. Por que é importante saber a idade dessas amostras?

Em primeiro lugar, isso nos ajuda a descobrir quanto tempo durou o vulcanismo de mares lunares, o que é extremamente importante para todos os nossos modelos de evolução térmica para a lua. Este não é exatamente o depósito vulcânico mais jovem da lua, mas é um dos mais novos. Portanto, ter a idade desse depósito impõe algumas restrições ao período de vulcanismo dos mares.

Mas também é fundamental para estabelecer idades absolutas de outras características na lua e em outros lugares. Quando olhamos para uma superfície ou uma característica na lua da qual não temos amostras para datação radiométrica, tentamos estimar sua idade por meio da distribuição de frequência de tamanho das crateras de impacto. Basicamente, conforme o tempo passa, impactos maiores tornam-se mais raros. Então, contando crateras de tamanhos diferentes, podemos estabelecer a idade relativa de uma superfície. Mas entre cerca de um bilhão e três bilhões de anos atrás, não temos muitos dados bons para nos dizer como é o fluxo de impacto. Portanto, ter uma data radiométrica absoluta para esta superfície nos ajuda a calibrar a curva de fluxo, o que nos ajuda a datar outras superfícies. E isso não é verdade apenas para a lua. Isso nos ajuda a calibrar as idades para Marte, Vênus e em outros lugares.

P:Quais são as principais conclusões em termos da composição química das amostras?

A região de onde essas amostras foram retiradas é um terrano único na lua, que parece que pode ter concentrações realmente altas de elementos radioativos - particularmente tório. Então, uma ideia de por que o vulcanismo durou muito mais tempo nesta região em comparação com outras é que você tinha todos esses elementos radioativos concentrados juntos, o que cria muito calor. Esse calor derrete o manto e você obtém fluxos vulcânicos.

Contudo, nessas amostras, não vimos realmente uma composição elevada de elemento radioativo. Se esses elementos radioativos estão impulsionando o vulcanismo nesta região, esperamos ver radioatividade aumentada nas amostras. Mas não o fizemos. Em vez de, a composição era semelhante a basaltos de mar de depósitos mais antigos. Portanto, isso lança algumas dúvidas sobre a hipótese de um vulcanismo de longa duração.

P:Você poderia compartilhar detalhes sobre seu envolvimento com esta missão?

Sim, tem sido absolutamente maravilhoso trabalhar com nossos colegas chineses no que tem sido uma missão fantástica. Estou viajando para a China há cerca de uma década para trabalhar com pesquisadores e estudantes chineses. Já dei palestras na Agência Espacial Nacional da China sobre meu trabalho com o programa Apollo, e pudemos discutir os objetivos científicos de seu programa lunar. E mantivemos essa colaboração por meio de visitas a alunos de pós-graduação e outros tipos de coisas no planejamento básico da missão e na execução da missão, e agora a análise das amostras. Agora mesmo, Yuqi Qian, da Universidade de Geociências da China-Wuhan, está nos visitando na Brown e desempenhou um papel importante em nosso trabalho nessa missão.

Brown tem uma longa história desse tipo de colaboração internacional, voltando ao nosso trabalho com a União Soviética no programa Luna e as missões Venera para Vênus.

P:O que o futuro reserva para esta colaboração?

A China tem grandes ambições em termos de seu programa de exploração lunar, e esperamos continuar trabalhando com eles. Uma missão potencial é um retorno de amostra robótico do outro lado lunar - uma região chamada Pólo Sul-Bacia de Aitken. Queremos explorar essa área por uma variedade de razões:ela poderia ter exposto depósitos do manto lunar, e é a grande bacia de impacto mais antiga e podemos datá-la radiometricamente com as amostras devolvidas. Portanto, é um verdadeiro ponto quente de exploração futura.

Também estamos trabalhando com nossos colegas chineses em seu programa Mars e em seu recente Mars rover. Portanto, é um momento realmente emocionante para a colaboração internacional na exploração.