Cerca de quatro bilhões de anos atrás, a Lua tinha um campo magnético tão forte quanto o campo magnético da Terra é hoje. Como a lua, com um núcleo muito menor que o da Terra, poderia ter tido um campo magnético tão forte tem sido um problema não resolvido na história da evolução da Lua.

Cientista Aaron Scheinberg de Princeton, com Krista Soderlund do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas, e Linda Elkins-Tanton, da Arizona State University, começou a determinar o que pode ter alimentado este campo magnético lunar primitivo. Seus resultados e um novo modelo de como isso pode ter acontecido, foram publicados recentemente em Cartas da Terra e da Ciência Planetária .

Um novo modelo

O campo magnético da Terra protege nosso planeta, desviando a maior parte do vento solar, cujas partículas carregadas removeriam a camada de ozônio que protege a Terra da radiação ultravioleta prejudicial.

Enquanto o campo magnético da Terra é gerado pelos movimentos de seu núcleo externo de metal líquido em convecção, conhecido como dínamo, o núcleo da Lua é muito pequeno para ter produzido um campo magnético dessa magnitude.

Então, a equipe de pesquisa propôs um novo modelo de como o campo magnético poderia ter atingido níveis semelhantes aos da Terra. Neste cenário, o dínamo não é alimentado pelo pequeno núcleo de metal da Lua, mas por uma camada pesada de rocha derretida (líquida) que fica em cima dela.

Neste modelo proposto, a camada mais inferior do manto da Lua derrete para formar um "oceano de magma basal" rico em metal que fica no topo do núcleo de metal da lua. A convecção nesta camada impulsiona o dínamo, criando um campo magnético.

"A ideia de um dínamo de oceano de magma basal foi proposta para o campo magnético da Terra primitiva, e percebemos que este mecanismo também pode ser importante para a Lua, "diz o co-autor Soderlund.

Soderlund explica ainda que uma camada parcialmente derretida ainda existe na base do manto lunar hoje. "Um forte campo magnético é mais fácil de alcançar na superfície da Lua se o dínamo operasse no manto, e não no núcleo, " ela diz, "porque a força do campo magnético diminui rapidamente quanto mais longe está da região do dínamo."

Nas simulações do dínamo central da Lua conduzidas pela equipe, eles continuaram descobrindo que a camada inferior do manto da Lua estava superaquecendo e derretendo. Inicialmente, eles tentaram se concentrar em casos sem derreter que fossem mais fáceis de modelar, mas acabou considerando que o processo de fusão era a chave para seu novo modelo.

"Assim que começamos a pensar nesse derretimento como um recurso, em vez de um bug, "diz Scheinberg, "as peças começaram a se encaixar e nos perguntamos se o derretimento que vimos nos modelos poderia produzir um oceano de magma rico em metais para alimentar o forte campo inicial."

Um campo magnético fraco posterior

Mais adiante na evolução da Lua (cerca de 3,56 bilhões de anos atrás), também há evidências de que o forte campo magnético que existia ao redor da Lua acabou se tornando um campo magnético fraco, um que continuou até há relativamente pouco tempo. O novo modelo da equipe também pode ajudar a explicar esse fenômeno.

"Nosso modelo oferece uma solução potencial elegante, "diz Scheinberg." À medida que a Lua esfriava, o oceano de magma teria se solidificado, enquanto o dínamo central teria continuado a criar o campo fraco posterior. "

"Estamos entusiasmados com este resultado porque explica observações fundamentais sobre a Lua - é cedo, forte campo magnético e seu subsequente enfraquecimento e desaparecimento - usando processos de primeira ordem já apoiados por outras observações, "acrescenta o co-autor Elkins-Tanton.

Além de fornecer um novo modelo a partir do qual construir, esta pesquisa também pode fornecer uma melhor compreensão da geração do campo magnético planetário em outras partes do nosso sistema solar e além.

"Dínamos oceânicos de magma basal, como o do nosso modelo, pode muito bem ter sido uma ocorrência comum em planetas rochosos como a Terra e Marte, "diz Scheinberg.