Missão chinesa Chang'e-4 revela composição do subsolo no lado afastado da Lua

Em 3 de janeiro de 2019, a China se tornou o primeiro país a realizar com sucesso o pouso de uma nave no lado afastado da Lua, aquele que nunca podemos ver daqui da Terra. Agora, a equipe por trás da missão Chang'e-4 compartilhou mais descobertas feitas pelo robozinho explorador Yutu-2, que percorreu essa região misteriosa do nosso satélite natural para descobrir do que seu interior é feito.

Os novos dados oferecem detalhes em um nível sem precedentes e permitiram aos pesquisadores reconstruir o passado da Lua para concluir que o solo ali é bem semelhante ao que foi encontrado no lado visível do satélite natural da Terra. Até então, o lado afastado lunar era um mistério porque, se os astronautas da missão Apollo pousassem por lá, por exemplo, seria impossível se comunicarem com o controle da missão em nosso planeta. Esse hemisfério lunar, até então, somente havia sido explorado por meio de sondas orbitais.

Para superar essa dificuldade de comunicação com o lado afastado da Lua, a missão chinesa lançou também um satélite de retransmissão que envia os dados do Yutu-2 à Terra. “Esta é uma tecnologia que outras nações querem desenvolver, e eles foram os primeiros a conseguirem”, destaca Bob Grimm, especialista em geologia lunar do Instituto de Pesquisas do Sudoeste dos EUA. Ele afirma que “a penetração do radar depende em parte da abundância de ferro e titânio no subsolo”.

Além de permitir uma melhor compreensão do passado lunar, as análises do Yutu-2 também possibilitaram localizar escombros do impacto de asteroide ocorrido há 3,2 bilhões de anos, quando a vida na Terra ainda estava em seus estágios iniciais de desenvolvimento.

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Regolito e minerais úteis

O local de pouso da missão Chang'e-4 foi dentro da cratera Von Kármán, um grande local de impacto formado há 3,6 bilhões de anos, situado dentro de outra cratera ainda maior - a Bacia do Pólo Sul-Aitken. Ela mede 2.500 km de diâmetro e 13 km de profundidade e é uma das maiores crateras de impacto conhecidas de todo o Sistema Solar. Essa formação peculiar fez com que os cientistas escolhessem a região. O Yutu-2 percorreu boa parte da cratera e acabou encontrando restos de um antigo oceano de lava que cobria todo o satélite.

Um novo estudo revela dados do radar de alta frequência do veículo lunar, usado para desvendar a composição detalhada do solo desta área. “É a primeira vez que obtemos uma estrutura detalhada dos diferentes estratos do terreno na face oculta da Lua”, disse Yan Su, coautora do estudo publicado nesta quinta (27) na Science Advances. Ela afirma que os resultados ajudam inclusive a conhecer melhor os minerais disponíveis por lá e os descreveu como “um recurso importante” por ser possível extrair ferro, titânio e oxigênio para abastecer futuras missões humanas.

Além disso, os resultados trazem mais uma evidência de que toda a superfície da Lua está completamente coberta pelo pó que os astrônomos chamam de regolito - aquele mesmo que cobriu os equipamentos e trajes dos astronautas das missões Apollo. Até então, ainda havia dúvida se o regolito também estava presente no lado afastado da Lua, mas essas incertezas começam a desaparecer graças ao robô chinês. A NASA, que pretende enviar humanos de volta à Lua em 2024, ainda está preocupada com os riscos à saúde que o regolito pode oferecer.

As camadas do subsolo

O Yutu-2 também tem um radar de penetração de solo, e ele deu uma boa olhada no solo abaixo do regolito. A equipe de cientistas da missão diz ter encontrado camadas alternadas de pedregulhos e rochas grandes intercaladas com um tipo de solo mais fino, de até 30 metros.

A primeira camada é feita de um terreno fino e chega até os 12 metros de profundidade. É formada por rochas que foram esmagadas pela chuva de meteoros ao longo do tempo e pelo efeito da radiação solar. Isso facilitou que as ondas do radar penetrassem muito mais fundo do que no lado visível - outro robô chinês fez o mesmo tipo de análise no solo da face conhecida da Lua, mas alcançou apenas 10 metros de profundidade.

Abaixo dessa primeira camada, há um segundo nível que chega até os 24 metros. Ali é onde começam a aparecer as rochas grandes, de até dois metros de comprimento. Mais abaixo ainda, há um terreno mais misturado com camadas de terra fina e rochas. Infelizmente, os instrumentos do Yutu-2 não conseguiam um bom sinal quando tentaram ir mais a fundo no solo - o limite foi de 40 metros. Os cientistas suspeitam, no entanto, que o mesmo padrão das camadas encontradas se estenda ainda mais abaixo.

A equipe acredita que a segunda camada revela os escombros ejetados pelo impacto de um meteorito que formou a cratera Finsen há 3,2 bilhões. A cratera tem 72 quilômetros de diâmetro e sua borda toca a Von Kármán, onde está o robô chinês. Em outras palavras, o impacto fez com que ejetos fossem arremessados para longe, formando uma camada de rochas ao longo de uma grande distância. O terceiro nível é formado por restos de impactos ainda mais antigos.

Para penetrar mais fundo e saber a profundidade do manto lunar nesta área, seria preciso outra missão, com um radar de baixa frequência, capaz de alcançar centenas de metros de profundidade. Além disso, o material do robô deve ser diferente - o corpo metálico do Yutu-2 gera interferências que confundem as imagens obtidas pelo radar com ruídos.

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Lava soterrada e geologia

Na Terra, muito pouco da superfície é moldada por impactos de asteroides. Mas na Lua, a história é diferente. Os resultados de impactos das rochas espaciais podem ser vistos em quase todos os lugares.

Os pesquisadores ficaram surpresos por não encontrar sinais do radar refletido no basalto - lava solidificada - que teria se acumulado no fundo da cratera à medida que as rochas derretiam e esfriavam com o grande impacto de um meteoro. Os sinais de radar teriam ricocheteado nessa rocha se o Yutu-2 tivesse pousado na cratera Von Karman logo após sua formação.

No entanto, se passaram vários bilhões de anos, e durante todo esse tempo a superfície de basalto foi soterrada pelo regolito. Depois, vieram outros impactos, arremessando dejetos. A camada superior de poeira fina até poderia ter sido coberta com pedras antes, mas se fosse esse o caso, elas foram esmagadas ao longo do tempo em outros impactos enquanto sofriam com a radiação solar. "É uma área antiga", disse Elena Pettinelli, uma das autoras do artigo.

“Muitas vezes dizemos que crateras de impactos são o processo geológico dominante na Lua e em outras partes do Sistema Solar. E aqui está um exemplo clássico que ilustra isso”, disse David A. Kring, cientista sênior do Instituto Lunar e Planetário de Houston. "Eles não estão nem perto do topo do fluxo de lava".

Os dados publicados nesta quinta correspondem aos dois primeiros dias lunares da missão – ela já está no 15º, sendo que um dia na Lua corresponde a 14 dias terrestres. Durante as noites lunares, quando a temperatura cai a 170 graus abaixo de zero, o veículo deixa de operar e entra em modo de “hibernação”.

Fonte: Discover Magazine, El Pais, NY Times