A Lua pode ter sido capturada durante um encontro próximo entre uma Terra jovem e um binário terrestre (um sistema da Lua e outro objeto rochoso), de acordo com um estudo novo artigo publicado no Revista de Ciência Planetária.
Darren Williams e Michael Zugger examinaram o conceito de troca binária sem colisão para capturar satélites massivos – comparáveis e maiores que a Lua – em torno de objetos de massa terrestre dentro ou fora do Sistema Solar.
Ao longo de seis missões à Lua, de 1969 a 1972, os astronautas da Apollo recolheram mais de 360 kg (800 libras) de rocha e solo lunar.
A análise química e isotópica desse material mostrou que ele era semelhante à rocha e ao solo da Terra: rico em cálcio, basáltico e datado de cerca de 60 milhões de anos após a formação do Sistema Solar.
Utilizando esses dados, os cientistas planetários reunidos na Conferência de Kona, no Havai, em 1984, chegaram ao consenso de que a Lua se formou a partir de detritos após uma colisão na jovem Terra.
“A Conferência de Kona definiu a narrativa por 40 anos”, disse o professor Darren Williams, da Penn State.
“Mas as questões ainda persistiam. Por exemplo, uma lua que se forma a partir de uma colisão planetária, tomando a forma de detritos aglomerados num anel, deveria orbitar acima do equador do planeta. A Lua da Terra orbita em um plano diferente.”
“A Lua está mais alinhada com o Sol do que com o equador da Terra.”
“Na teoria alternativa de captura de câmbio binário. A gravidade da Terra separou o binário, prendendo um dos objetos – a Lua – e tornando-o um satélite que orbita em seu plano atual.”
“Há evidências de que isso está acontecendo em outras partes do Sistema Solar.”
“A hipótese reinante na área é que Tritão, a maior das luas de Netuno. foi colocado em órbita a partir do Cinturão de Kuiper, onde se acredita que um em cada 10 objetos seja binário.”
“Tritão orbita Netuno em uma órbita retrógrada, movendo-se na direção oposta à rotação do planeta.”
“A sua órbita também está significativamente inclinada, num ângulo de 67 graus em relação ao equador de Neptuno.”
O professor Williams e o professor Michael Zugger da Penn State determinaram que a Terra poderia ter capturado um satélite ainda maior que a Lua – um objeto do tamanho de Mercúrio ou mesmo de Marte – mas a órbita resultante pode não ter sido estável.
O problema é que a órbita de “captura” – aquela que a Lua segue – começou como uma elipse alongada, em vez de um círculo.
Com o tempo, influenciado por marés extremas, a forma da órbita mudou.
“Hoje, a maré da Terra está à frente da Lua”, disse o professor Williams.
“A maré alta acelera a órbita. Dá uma pulsação, um pouco de impulso. Com o tempo, a Lua se afasta um pouco mais.”
O efeito é revertido se a Lua estiver mais próxima da Terra, como teria acontecido imediatamente após a captura.
Ao calcular as mudanças nas marés e o tamanho e forma da órbita, os investigadores determinaram que a órbita elíptica inicial da Lua se contraiu ao longo de uma escala de tempo de milhares de anos.
A órbita também se tornou mais circular, arredondando o seu caminho até que o giro lunar se fixasse na sua órbita em torno da Terra, como é hoje.
“Nesse ponto, a evolução das marés provavelmente se inverteu e a Lua começou a se afastar gradualmente”, disse o professor Williams.
“Todos os anos, a Lua se afasta 3 cm da Terra. À sua distância atual da Terra – 385.000 km (239.000 milhas) – a Lua sente agora um puxão significativo da gravidade do Sol.”
“A Lua está agora tão distante que tanto o Sol como a Terra estão competindo pela sua atenção. Ambos estão puxando isso.
Os cálculos da equipe mostram que, matematicamente, um satélite capturado por troca binária poderia se comportar como a Lua da Terra. Mas eles não têm certeza de que foi assim que a Lua surgiu.
“Ninguém sabe como a Lua se formou”, disse o professor Williams.
“Nas últimas quatro décadas, tivemos uma possibilidade de como isso chegou lá.”
“Agora, temos dois. Isso abre um tesouro de novas questões e oportunidades para estudos mais aprofundados.”
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Darren M. Williams e Michael E. Zugger. 2024. Formação de satélites terrestres massivos por meio de captura de troca binária. Revista de Ciência Planetária 5(9): 208; doi: 10.3847/PSJ/ad5a9a
Fonte: InfoMoney
