Contas de vidro no solo lunar revelam antigos bombardeios de asteroides na Lua e na Terra

1º de outubro de 2022

por Alexander Nemchin e Katarina Miljkovic, The Conversation

Em 2020, a missão Chang'e 5 da China coletou amostras de mais de um quilo de rocha e solo lunares e os trouxe de volta à Terra. As amostras contêm inúmeras minúsculas esferas de vidro, criadas quando asteroides atingem a lua e espalham gotas de rocha derretida ao redor do local do impacto.

Analisamos detalhadamente essas esferas de vidro e as crateras de impacto perto de onde foram encontradas. Nossos resultados, publicados na Science Advances, revelam novos detalhes sobre a história dos asteroides que atingiram a Lua nos últimos 2 bilhões de anos.

Em particular, encontramos vestígios de várias ondas de impactos ocorrendo ao mesmo tempo que os impactos na Terra – incluindo o impacto de Chicxulub, 66 milhões de anos atrás, que levou à extinção dos dinossauros.

O poder destrutivo dos impactos de meteoritos tem sido visto ao longo da história humana. Evento recentemente notável de 2013, o espetacular meteoro de Chelyabinsk que feriu centenas de pessoas, foi uma ocorrência relativamente menor em comparação com impactos históricos.

Impactos de várias escalas aconteceram ao longo da longa história geológica da Terra. Apenas cerca de 200 crateras de impacto foram encontradas em todo o mundo, porque a erosão e a atividade geológica estão constantemente modificando a superfície do nosso planeta e apagando evidências de impactos passados.

Na lua, onde as crateras de impacto não desaparecem, várias centenas de milhões são reconhecíveis. Não é difícil imaginar que a Terra experimentou uma barragem impressionante de projéteis no início de sua vida.

À medida que o sistema solar evoluiu nos últimos 4,5 bilhões de anos, o número de asteróides diminuiu exponencialmente ao longo do tempo, à medida que as rochas espaciais foram varridas pela Terra e outros planetas.

No entanto, os detalhes desse processo permanecem obscuros. Houve uma queda suave ao longo do tempo no número de impactos na Terra, na Lua e em outros planetas do sistema solar? Existem períodos em que as colisões se tornaram mais frequentes, neste contexto geral de declínio? Existe a possibilidade de que as colisões possam aumentar repentinamente no futuro?

O melhor lugar disponível para procurar respostas é a lua, e as melhores amostras disponíveis são os solos lunares – como os que Chang'e 5 trouxe para casa.

O solo lunar contém gotículas esféricas de fusão solidificada (vidro) com tamanhos que variam de alguns milímetros a menos de um milímetro. Essas gotículas são formadas durante impactos de alta velocidade que derretem a rocha-alvo.

As gotículas derretidas podem se espalhar por dezenas ou possivelmente centenas de quilômetros ao redor da cratera de impacto.

Ao analisar a composição química e a radioatividade dessas gotículas, podemos determinar quantos anos elas têm. As idades das gotículas nos dão uma indicação de quando esses impactos aconteceram na lua.

Cada amostra de solo lunar parece registrar múltiplos impactos. As idades dos impactos estão espalhadas nos últimos 4 bilhões de anos, com o mais novo tendo apenas alguns milhões de anos.

Chang'e 5 pousou em um local com uma história geológica relativamente simples, em comparação com outros locais na lua onde as amostras foram coletadas.

O local de pouso fica no meio de um vasto planalto basáltico de quase 400 quilômetros de diâmetro. O planalto tem "apenas" 2 bilhões de anos, o que é jovem em relação à idade da crosta lunar em geral.

Isso significa que a história do site é mais curta e simples de desvendar. Isso facilitou a identificação de gotículas provenientes de impactos próximos, bem como a interpretação de dados químicos e cronológicos por meio de imagens de satélite da superfície lunar circundante.

Combinamos essa interpretação com a modelagem de como as gotículas teriam se formado e se espalhado em impactos de diferentes tamanhos.

Parece que gotas de vidro podem ser transportadas por 20 a 100 quilômetros do local do impacto, mesmo quando o impacto deixa uma cratera de apenas 100 metros de diâmetro. Os modelos também indicam que os impactos que formam crateras com mais de 1 quilômetro de diâmetro são mais eficientes na produção de gotículas.