A Lua pode ser o vizinho cósmico mais próximo da Terra – e o único corpo extraterrestre que os seres humanos já pisaram – mas há muito sobre isso que não entendemos. E um dos maiores mistérios é por que seus dois lados são tão significativamente diferentes.

Os pesquisadores propuseram uma possível nova explicação, apoiada em evidências experimentais. A assimetria da Lua pode ser atribuída a uma distribuição assimétrica de elementos radioativos.

A Lua está travada por maré, o que significa que um lado – o lado mais próximo – está sempre voltado para a Terra. Quando você olha para ele, pode ver que está coberto de manchas escuras: a maria lunar, amplas planícies de basalto escuro da atividade vulcânica antiga dentro da Lua.

O lado oposto é uma história diferente. A crosta, para começar, é mais espessa, com uma composição diferente do lado próximo. A superfície também é muito mais pálida, com menos manchas de basalto e coberta de crateras.

Isso é interpretado como significando que os fluxos de basalto no lado próximo cobriram um grande número de crateras da Lua, mas por que o lado próximo teve mais atividade vulcânica do que o outro lado, tem sido um grande mistério que os cientistas lunares têm interesse em resolver .

E há algo mais peculiar no lado próximo da Lua, uma região geoquimicamente estranha chamada Procellarum KREEP Terrane.

É extraordinariamente rico em elementos específicos, o que lhe dá o nome – K (o símbolo atômico do potássio), REE (elementos de terras raras) e P (o símbolo atômico do fósforo). Ele também contém elementos como urânio e tório, cujo decaimento radioativo gera calor.

Concentrações de tório correspondentes ao KREEP. (NASA)

Este Procellarum KREEP Terrane parece estar associado a planícies de basalto, e já foi demonstrado anteriormente que suas propriedades geradoras de calor podem ter algo a ver com o vulcanismo proeminente do lado próximo.

De fato, a modelagem térmica do interior lunar sugere que o decaimento radioativo de potássio, tório e urânio poderia ter fornecido uma fonte de calor próxima a bilhões de anos.

Assim, uma equipe internacional de cientistas decidiu descobrir se esse poderia ser o caso, realizando análises experimentais para avaliar o efeito do KREEP nas rochas lunares.

A mistura de uma composição sintética de KREEP com análogos da rocha lunar nas concentrações de 5, 10, 15, 25 e 50 por cento de KREEP. Estes foram mantidos a temperaturas variando entre 1.175 e 1.300 graus Celsius por quatro a oito dias.

O efeito foi dramático. A presença de KREEP sintético na mistura diminuiu o ponto de fusão do análogo, produzindo entre duas e 13 vezes mais fusão do que nas experiências de controle sem KREEP. E isso sem a contribuição do calor radioativo.

Para ver o que acontece quando esse calor radioativo é adicionado à mistura, a equipe realizou modelagem numérica. E eles descobriram compostos de aquecimento radioativo o efeito do KREEP. Juntos, os dois poderiam ter contribuído para a atividade vulcânica no lado próximo da Lua, resultando nas regiões escuras que vemos hoje.

Quanto à origem do KREEP? Bem, ainda não sabemos o mecanismo exato, mas provavelmente é uma consequência de como a Lua se formou. Achamos que isso aconteceu cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, quando um corpo do tamanho de Marte chamado Theia bateu na Terra, enviando detritos voando para o espaço. Esses detritos se recombinaram na Lua, mas não de forma homogênea.

Obter uma compreensão maior de como o Procellarum KREEP Terrane formou e afetou os processos interiores da Lua pode nos ajudar a entender melhor como chegou lá.

“Devido à relativa falta de processos de erosão, a superfície da Lua registra eventos geológicos da história inicial do Sistema Solar”, explicou o cientista planetário Matthieu Laneuville, do Instituto de Ciências da Vida da Terra no Japão.

“Em particular, as regiões do lado próximo da Lua têm concentrações de elementos radioativos como urânio e tório diferente de qualquer outro lugar na Lua. Compreender a origem desses enriquecimentos locais de urânio e tório pode ajudar a explicar os estágios iniciais da formação da Lua e, como conseqüência, condições no início da Terra”.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Geoscience.

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