O impacto de um gigante no passado pode ter criado os misteriosos sulcos de Moon
Sulcos e cortes associados à Bacia Imbrium na lua há muito tempo são intrigantes. Uma nova pesquisa sugere que algumas dessas características foram formadas depois que um protoplaneta atingiu a lua há muito tempo. (Crédito da imagem: NASA / Northeast Planetary Data Center / Brown University)
Um planeta bebê pelo menos tão grande quanto Nova Jersey que colidiu com a lua bilhões de anos atrás pode ter criado as misteriosas ranhuras que marcam a superfície lunar, sugere um novo estudo.
Esta descoberta pode lançar luz sobre uma era violenta de impactos que bombardeou a Terra e o resto do sistema solar interno, disseram os pesquisadores.
Os cientistas investigaram a área ao redor do Mare Imbrium - latim para 'O Mar das Chuva'. Esta mancha escura no quadrante noroeste no lado próximo da lua, o lado voltado para a Terra, constitui o olho direito do 'Homem na Lua'. [ A Lua: 10 fatos lunares surpreendentes ]
O Mare Imbrium encontra-se na Bacia do Imbrium, a maior bacia do lado próximo da lua. Pesquisas anteriores sugeriram que a bacia de 720 milhas (1.160 quilômetros) de largura foi criada por um antigo impacto cósmico gigante, e mais tarde foi preenchida com vastos lagos de lava que resfriaram para se tornar uma rocha escura.
O Mare Imbrium é cercado por ranhuras e cortes grandes o suficiente para serem vistos da Terra, mesmo com telescópios pequenos . Essas feições, juntas conhecidas como Escultura Imbrium, estão concentradas no lado sudeste da Bacia do Imbrium.
Muitos elementos da Escultura Imbrium irradiam do centro da Bacia Imbrium como raios de uma roda. Pesquisas anteriores haviam sugerido que a Bacia do Imbrium e a Escultura do Imbrium foram criadas por um impacto de um asteróide gigante há cerca de 3,8 bilhões de anos. Este asteróide estava aparentemente viajando de noroeste a sudeste e colidiu com a lua em um ângulo oblíquo ao invés de direto, com destroços pulverizando para sudeste ao longo desta trajetória.
No entanto, além das características que irradiam do centro da Bacia Imbrium, trabalhos anteriores descobriram outro conjunto de ranhuras na Escultura Imbrium que não se espalhou a partir do centro da bacia. Em vez disso, eles aparentemente vieram de uma região a noroeste do centro da bacia.
Trajetórias de destroços ejetados da bacia de impacto do Imbrium na lua determinadas pelas orientações dos sulcos e crateras secundárias alongadas (junto com as localizações dos locais de pouso da Apollo). Um conjunto não converge; em vez disso, forma tendências paralelas que correspondem aos fragmentos originários de diferentes porções do asteróide Imbrium, em vez de material ejetado da lua.(Crédito da imagem: Peter Schultz)
'Este segundo conjunto de ranhuras era um verdadeiro mistério', o autor principal do estudo Peter Schultz, um especialista em impacto da Brown University em Providence, Rhode Island, disse em um comunicado . 'Ninguém tinha certeza de onde eles vieram.'
Mas Schultz e o coautor David Crawford, do Sandia National Laboratories em Albuquerque, Novo México, podem ter resolvido o mistério. Seus resultados sugerem que a Bacia Imbrium e a Escultura Imbrium foram provavelmente formadas por um asteróide gigante grande o suficiente para ser classificado como um protoplaneta, ou planeta bebê.
Para saber mais sobre o impacto que pode ter criado o Imbrium, Schultz e Crawford realizaram experimentos de hipervelocidade-impacto usando o Vertical Gun Range no Ames Research Center da NASA em Mountain View, Califórnia. Esses experimentos envolveram um canhão de 14 pés (4,25 metros) que disparou pequenas balas a até cerca de 11.200 mph (18.000 km / h), enquanto câmeras de alta velocidade e placas de impacto registraram detalhes sobre as colisões.
Os cientistas descobriram que, durante um impacto de baixo ângulo, um projétil de alta velocidade freqüentemente começou a se quebrar após entrar em contato com uma superfície. A parte inferior do projétil criaria uma cratera, enquanto os lados e o topo do projétil se separariam e continuariam viajando em alta velocidade ao longo da trajetória original do projétil para limpar a superfície. As ranhuras desses pedaços parecem originar-se de um ponto ligeiramente deslocado da cratera gerada pelo volume do projétil - uma lacuna quase igual à distância entre a parte inferior do projétil e seu topo e lados. [Asteroid Basics: A Space Rock Quiz]
Os pesquisadores sugerem que as ranhuras misteriosas da escultura Imbrium foram gravadas por pedaços que cortaram as laterais e o topo do asteróide impactante quando atingiu a lua .
'Para o Imbrium, até 25 por cento do asteróide pode ter se separado da colisão real', disse Schultz ao guesswhozoo.com. 'Alguns dos fragmentos escaparam totalmente da lua.'
Os modelos de computador que analisam essas ranhuras ajudaram os cientistas a estimar o tamanho deste 'Asteróide Imbrium'. Estimativas anteriores sugeriam que o Asteróide Imbrium tinha apenas cerca de 50 milhas (80 km) de largura. Mas essas novas descobertas sugerem que o impactador tinha, na verdade, cerca de 150 milhas (250 km) de diâmetro, ou aproximadamente o comprimento de New Jersey.
Comparação de abrasões produzidas pelo impactador em experimentos (acima) e aquelas produzidas em um modelo computacional de um asteróide de 100 quilômetros de diâmetro (padrão vermelho, abaixo). Os processos físicos que afetam o destino do projétil observados nos experimentos de laboratório em altas velocidades também se aplicam em uma escala muito maior.(Crédito da imagem: Peter Schultz)
'Essa é, na verdade, uma estimativa inferior', disse Schultz em um comunicado. 'É possível que pudesse ser tão grande quanto 300 quilômetros [185 milhas].'
Os cientistas também descobriram que várias outras bacias na lua podem ter sido criadas por impactos oblíquos de protoplanetas. Por exemplo, eles estimaram que as bacias Moscoviense e Orientale no outro lado da lua podem ter sido criadas por asteróides cerca de 62 e 68 milhas (100 e 110 km) de diâmetro, respectivamente - maior do que as estimativas anteriores.
Ao todo, os pesquisadores sugerem que os protoplanetas podem ter sido comuns no cinturão de asteróides. 'As grandes bacias que vemos na Lua e em outros lugares são o registro de gigantes perdidos', disse Schultz em um comunicado.
O material dos protoplanetas colidindo com a lua pode ajudar a explicar por que as amostras lunares que as missões Apollo da NASA trouxeram para a Terra tinham altos níveis de rochas meteoríticas. Isso foi especialmente verdadeiro para a missão Apollo 16, que pousou abaixo do alcance do impacto do Imbrium.
Os cientistas acrescentaram que as colisões com esses protoplanetas podem explicar muitos dos impactos que atingiram a lua e o resto do sistema solar interno durante uma era violenta conhecida como o bombardeio pesado tardio entre 4,1 bilhões e 3,7 bilhões de anos atrás. Milhares de pedaços que separaram o Asteróide Imbrium e outros protoplanetas teriam continuado após o impacto, voando para o espaço para continuar atingindo outros corpos.
'Esses fragmentos dos velhos blocos podem ter contribuído significativamente para o registro de impacto que vemos na lua e em outros planetas terrestres', disse Schultz em um comunicado.
Schultz e Crawford detalharam suas descobertas online hoje (20 de julho) no jornal Nature .
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