Como a Lua se formou?

Você já se perguntou como a Lua se formou? Nosso satélite natural orbita a Terra há alguns bilhões de anos, e os cientistas já elaboraram algumas teorias para tentar explicar as origens do sistema Terra-Lua — entre elas, a mais amplamente aceita descreve que a Lua teria surgido após um grande objeto se chocar com a Terra. O impacto teria destruído parte do manto terrestre e levado material à órbita, formando a Lua.

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Embora vários planetas no Sistema Solar tenham suas próprias luas, a Terra é a única em nossa vizinhança com um satélite natural de grandes dimensões (isso em comparação ao tamanho do planeta). Além disso, a influência lunar nos ciclos da Terra — principalmente nas marés — foi estudada por diferentes culturas em várias épocas.

Como a Lua é capaz de guardar informações sobre a formação da Terra e tem superfície relativamente estável, sem ventos ou chuvas capazes de apagar evidências de seu passado geológico, estudá-la é uma forma de compreender melhor nosso próprio planeta.

Só que, se considerarmos a formação dos planetas vizinhos e da Lua, há algo estranho: nosso satélite natural foi formado cerca de 100 milhões de anos após o nascimento do Sistema Solar; então, se não nasceu dos eventos que levaram à formação dos demais planetas, os cientistas passaram a se questionar: como a Lua surgiu?

Saiba como a Lua surgiu

Diferentes teorias foram elaboradas para tentar explicar como a Lua se formou. Uma delas é a teoria da captura, que sugere que a Lua teria sido formada em algum outro lugar no Sistema Solar e vagava pelo espaço, até que se aproximou da Terra e foi capturada pela gravidade do nosso planeta, parecido com o proposto por uma das teorias que explicam as possíveis origens das luas Fobos e Deimos, de Marte.

Este cenário poderia explicar as diferenças entre a composição lunar e terrestre, mas deixa algumas perguntas em aberto: os objetos formados assim não são esféricos e seus caminhos não costumam se alinhar com a eclíptica dos planetas; portanto, não corresponde às características lunares.

Já a teoria da acreção propõe que a Lua teria sido formada junto da Terra; isso explicaria a localização atual dela, mas não a composição. Se tivesse sido formada ao mesmo tempo que a Terra, a Lua teria que ter composição bem parecida com a do nosso planeta, o que não é o caso: ela é muito menos densa, característica que dificilmente seria observada se ambas tivessem nascido com elementos pesados semelhantes em seus núcleos.

Por fim, temos ainda a teoria da fissão, que propõe que a Lua teria vindo de um rompimento na estrutura do nosso planeta; isso teria ocorrido no passado, quando a Terra primordial teria velocidade de rotação tão alta que teria se rompido em dois pedaços. O problema deste cenário é que o sistema Terra-Lua atual teria que ter evidências fósseis desta rotação rápida, o que não é o caso. Além disso, esta hipótese não explica o calor que incidiu sobre o material lunar.

A teoria mais aceita para a formação da Lua

“Havia várias teorias sobre a Lua foi formada, e um dos objetivos do programa Apollo foi descobrir como a conseguimos”, explica Sara Russel, pesquisadora de ciência planetária no Museu de História Nacional do Reino Unido. “Quando as rochas das [missões] Apollo voltaram, elas mostraram que a Terra e a Lua têm algumas semelhanças químicas e isotópicas importantes, sugerindo que têm história relacionada”, disse.

Um dos objetivos principais do programa era testar as três teorias vigentes, mas no fim das contas, os dados das missões Apollo inspiraram a criação de uma nova teoria. Durante a década de 1970, pesquisadores propuseram o que ficou conhecido como “Hipótese do Impacto Gigante”, um novo cenário em que um corpo com tamanho parecido com o de Marte teria se chocado com a Terra, ejetando ao espaço porções da crosta terrestre vaporizada.

Depois, a gravidade teria unido os detritos, criando o que se tornou a maior Lua do Sistema Solar em comparação com seu planeta. Este processo de formação explicaria o porquê de a Lua ser formada principalmente por elementos que a tornam muito menos densa que a Terra: o material que a formou teria vindo da crosta, deixando o núcleo rochoso intocado. Depois, conforme este material foi acumulado ao redor do que sobrou do núcleo de Theia, ele teria acabado posicionado perto da eclíptica, onde a Lua orbita a Terra hoje.

Apesar de ser a teoria mais aceita atualmente, ela foi recebida inicialmente com ceticismo pelos cientistas. Por outro lado, este novo modelo pareceu enfim trazer a reconciliação entre várias evidências: se o material que formou a Lua veio das camadas externas da Terra e de Theia, o esperado é que a Lua tenha baixa quantidade de ferro — como foi observado em medidas obtidas remotamente, que indicaram falta do elemento em nosso satélite natural.

O ângulo de impacto do objeto poderia realmente ter feito com que a Terra alcançasse alta velocidade de rotação. Além disso, a energia do evento poderia ter aniquilado parte do material ejetado, o que explicaria a ausência de voláteis na composição lunar. Mas, mesmo hoje, esta teoria também segue com algumas perguntas sem resposta.

A maioria dos modelos da formação lunar sugere que mais de 60% da composição dela deveria ter vindo do material de Theia, mas as amostras das missões Apollo sugerem que a Terra e a Lua são quase irmãs gêmeas quando o assunto é a composição. “Esta contradição projetou uma grande sombra no modelo do impacto gigante”, observou Alessandra Mastrobuono-Battisti, astrofísica do Israel Institute of Technology.