A Lua da Terra teve um início de vida difícil. Formado a partir de um pedaço da Terra que foi decepado durante uma colisão planetária, passou seus primeiros anos coberto por um oceano turbulento de magma derretido antes de resfriar e formar a superfície serena que conhecemos hoje.

Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade do Texas na Escola de Geociências de Austin Jackson foi ao laboratório para recriar o derretimento magmático que uma vez formou a superfície lunar e descobriu novos insights sobre como a moderna paisagem lunar surgiu. Seu estudo mostra que a crosta lunar formou-se inicialmente a partir de rocha flutuando na superfície do oceano de magma e esfriando. Contudo, a equipe também descobriu que um dos grandes mistérios da formação do corpo lunar - como ele poderia desenvolver uma crosta composta de apenas um mineral - não pode ser explicado pela formação inicial da crosta e deve ter sido o resultado de algum evento secundário.

Os resultados foram publicados em 21 de novembro no Journal for Geophysical Research:Planets .

"É fascinante para mim que possa haver um corpo tão grande quanto a Lua que esteja completamente derretido, "disse Nick Dygert, um professor assistente na Universidade do Tennessee, Knoxville que liderou a pesquisa enquanto pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Ciências Geológicas da Jackson School. "Para que possamos realizar esses experimentos simples, nessas minúsculas cápsulas aqui na Terra e fazer previsões de primeira ordem sobre como um corpo tão grande teria evoluído é uma das coisas realmente empolgantes sobre a física mineral. "

Dygert colaborou com o professor associado da Jackson School Jung-Fu Lin, Professor James Gardner e Ph.D. estudante Edward Marshall, assim como Yoshio Kono, um cientista de linha de luz no Laboratório Geofísico da Carnegie Institution of Washington.

Grandes porções da crosta lunar são constituídas por 98% de plagioclásio - um tipo de mineral. De acordo com a teoria prevalecente, que o estudo questiona, a pureza se deve ao plagioclásio flutuando na superfície do oceano de magma ao longo de centenas de milhões de anos e se solidificando na crosta lunar. Esta teoria depende do oceano de magma ter uma viscosidade específica, um termo relacionado à "viscosidade do magma, "isso permitiria que o plagioclásio se separasse de outros minerais densos com os quais se cristalizou e subisse até o topo.

Dygert decidiu testar a plausibilidade dessa teoria medindo a viscosidade do magma lunar diretamente. A façanha envolveu a recriação do material fundido no laboratório por fusão rápida de pós minerais em proporções semelhantes às da Lua em um aparelho de alta pressão em uma instalação síncrotron, uma máquina que emite um feixe concentrado de raios-X de alta energia, e então medir o tempo que uma esfera resistente ao derretimento leva para afundar no magma.

"Anteriormente, não havia nenhum dado laboratorial para apoiar os modelos, "disse Lin." Portanto, esta é realmente a primeira vez que temos resultados experimentais de laboratório confiáveis ​​para entender como a crosta e o interior da Lua se formaram. "

O experimento descobriu que o magma fundido tinha uma viscosidade muito baixa, em algum lugar entre o de azeite e xarope de milho em temperatura ambiente, um valor que teria suportado a flutuação de plagioclásio. Contudo, também teria levado à mistura de plagioclásio com o magma, um processo que capturaria outros minerais entre os cristais de plagioclásio, criando uma crosta impura na superfície lunar. Como as investigações baseadas em satélite demonstram que uma porção significativa da crosta na superfície da Lua é pura, um processo secundário deve ter ressurgido a Lua, expondo um mais profundo, mais jovem, camada mais pura de crosta de flotação. Dygert disse que os resultados apóiam uma "reviravolta crustal" na superfície lunar, onde a velha crosta mista foi substituída por crosta jovem, flutuante, depósitos quentes de plagioclásio puro. A botija mais velha também pode ter sido erodida por asteróides que atingiram a superfície da lua.

Dygert disse que os resultados do estudo exemplificam como experimentos em pequena escala podem levar ao entendimento em larga escala dos processos geológicos que constroem corpos planetários em nosso sistema solar e outros.

"Eu vejo a Lua como um laboratório planetário, "Dygert disse." É tão pequeno que esfriou rapidamente, e não há atmosfera ou placas tectônicas para destruir os primeiros processos da evolução planetária. Os conceitos descritos aqui podem ser aplicáveis ​​a praticamente qualquer planeta. "