Os cientistas obtiveram uma nova visão sobre o evento dramático que criou a maior e mais antiga cratera de impacto conhecida na Lua, uma descoberta que poderá ajudar os futuros astronautas da Artemis a explorar alguns dos mistérios mais profundos da Lua.
As descobertas vêm de dois estudos complementares, conduzidos em parte por pesquisadores do Centro de Origem e Evolução Lunar (CLOE), uma equipe do Southwest Research Institute dentro do Solar System Research Virtual Institute da NASA. Juntos, estes estudos lançam luz sobre como se formou a vasta Bacia do Pólo Sul-Aitken (SPA) e onde pode residir hoje material lunar valioso.
Explorando a maior bacia de impacto da Lua
A Bacia do Pólo Sul-Aitken (SPA) está localizada no outro lado da Lua e está entre as estruturas sobreviventes mais antigas do Sistema Solar. Devido ao seu enorme tamanho e idade, os cientistas vêem-no como um registo único da história inicial da Lua. Áreas próximas à bacia também estão sendo consideradas para futuras missões Artemis da NASA perto do pólo sul da Lua.
“A bacia oferece aos cientistas uma rara oportunidade de estudar a história mais antiga da Lua”, disse o Dr. William Bottke, diretor do CLOE e diretor executivo do SwRI Science Office em Boulder, Colorado. Ele é coautor da pesquisa. “O impacto impactou a superfície lunar com tanta força que poderia ter escavado material das profundezas da Lua, incluindo partes do manto lunar”.
Para entender melhor o que aconteceu, os pesquisadores usaram simulações de computador para recriar o antigo impacto que causou a piscina do SPA. Os resultados indicam um objeto que se aproximou do norte e se movia para o sul antes de impactar a Lua em um ângulo baixo.
De acordo com as simulações, este impacto de baixo ângulo explica a forma alongada e cónica característica da bacia.
“Nossas simulações produzem a forma e a natureza corretas da bacia de choque. Também nos informam sobre o projétil que a criou e a direção do impacto”, disse o Dr. Shigeru Wakita da Universidade de Purdue, autor principal do estudo de impacto do SPA.
Evidência de um impactador diferenciado
Simulações mostram que o objeto responsável pelo impacto não foi um simples pedaço de rocha. Em vez disso, era provavelmente um corpo diferenciado com um núcleo de ferro rodeado por material rochoso, semelhante a um pequeno protoplaneta ou asteróide diferenciado.
Quando este objeto colidiu com a Lua, escavou uma cavidade profunda e irregular enquanto gerava calor intenso que derreteu a rocha no centro da bacia. O impacto também ejetou grandes quantidades de material da crosta lunar e do manto para o espaço. Grande parte deste material acabou caindo e acumulando-se na bacia.
Material do manto da Lua próximo às regiões de Ártemis
Num segundo estudo, os cientistas concentraram-se na forma como este material descartado é distribuído por baixo e à volta da piscina. Usando medições de gravidade de alta resolução juntamente com modelos que levam em conta o material da crosta e do manto, a equipe encontrou evidências de que a Bacia SPA provavelmente contém grandes quantidades de rochas derivadas do manto lunar.
A análise sugere que o material derivado do manto está misturado em toda a bacia e dentro da manta de material ejetado que a rodeia. Impactos posteriores dentro da bacia SPA poderiam desenterrar estes sedimentos enterrados e expor alguns deles à superfície, tornando-os potencialmente acessíveis a missões robóticas e futuros astronautas.
“A distribuição exata do material do manto era desconhecida”, disse o Dr. Gabriel Gauman, da Universidade do Arizona, principal autor do estudo baseado na gravidade. “Nossos modelos mostram que o impacto do SPA ejetou material com profundidade suficiente para formar depósitos significativos que ainda deveriam estar disponíveis hoje. Mais importante ainda, algum deste material em níveis vestigiais pode existir nas regiões consideradas para o pouso de Artemis.”
Novos alvos para futura exploração lunar
Idéias anteriores sugeriam que o material mais profundo escavado pelo impacto poderia estar concentrado em partes da bacia longe das regiões polares sul da Lua alvo de estudo. No entanto, novas simulações e análises da gravidade pintam um quadro diferente.
Os investigadores descobriram que depósitos contendo material do manto podem estar espalhados por partes da região polar sul da Lua, incluindo áreas que os futuros astronautas da Artemis poderiam potencialmente visitar e explorar pessoalmente.
“A combinação de simulações de impacto e gravidade nos dá um roteiro poderoso”, disse Bottke. “Isto diz-nos não só como se formou a SPA, mas também onde procurar rochas que possam responder a algumas das nossas maiores questões sobre a origem e evolução da Lua.”
O estudo, “O impactador diferenciado do sul forma a forma cônica da bacia de impacto do Pólo Sul-Aitken na Lua” foi publicado em Conquistas da ciência. Um artigo complementar investigando a gravidade e a estrutura da bacia de material ejetado, “Mapeamento gravitacional do material do manto lunar no Pólo Sul e material ejetado da bacia de Aitken”, foi publicado em Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas.
