A forma da lua se desvia de uma esfera simples, de uma maneira que os cientistas têm se esforçado para explicar. À medida que a lua esfriava e solidificava há mais de quatro bilhões de anos atrás, os efeitos esculpidos das forças das marés e da rotação foram congelados.
Os astrônomos pensam que a lua se formou quando um planeta desonesto, maior que Marte, atingiu a Terra em um grande golpe. Uma nuvem ergueu-se 13.700 milhas (22.000 quilômetros) acima da Terra, onde se condensou em inúmeras partículas sólidas que orbitavam a Terra. Com o tempo, esses moonlets se combinaram para formar a lua.
Então a lua foi esculpida pela gravidade da Terra desde o início. Embora os cientistas tenham postulado há muito tempo que as forças das marés ajudaram a moldar a lua derretida, o novo estudo fornece uma compreensão muito mais detalhada das forças adicionais em jogo.
Ian Garrick-Bethell, da UCSC, e colegas estudaram dados topográficos coletados pelo Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA e informações sobre o campo gravitacional da lua coletadas pela sonda gêmea GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) da agência.
Pouco depois da formação da lua, a crosta foi dissociada do manto abaixo por um oceano intermediário de magma. Isso causou imensas forças de maré. Nos polos, onde a flexão e o aquecimento eram maiores, a crosta se tornava mais fina, enquanto a crosta mais grossa se formava nos equadores. Garrick-Bethel comparou isso a uma forma de limão com o eixo longo do limão apontando para a Terra.
Mas esse processo não explica por que a protuberância agora é encontrada apenas no outro lado da lua. Você esperaria vê-lo dos dois lados, porque as marés têm um efeito simétrico.
"Em 2010, encontramos uma área que se encaixa no efeito do aquecimento das marés, mas esse estudo deixou aberto o resto da lua e não incluiu a deformação de rotação das marés. Neste artigo, tentamos reunir todas essas considerações ”, disse Garrick-Bethell em um comunicado à imprensa.
Qualquer força rotacional faria com que a lua giratória se achatasse levemente nos pólos e inchasse perto do equador. Teria um efeito semelhante na forma da lua como o aquecimento das marés - os quais deixaram assinaturas distintas no campo de gravidade da lua. Como a crosta é mais leve que o manto subjacente, os sinais de gravidade revelam variações na estrutura interna da lua, muitas das quais podem ser devidas a forças anteriores.
Curiosamente, Garrick-Bethell e colegas descobriram que o campo de gravidade geral da lua não está mais alinhado com a topografia. O longo eixo da lua não aponta diretamente para a Terra, como provavelmente fazia quando a lua se formou; em vez disso, é compensado em cerca de 30 graus.
"A lua que nos enfrentou há muito tempo mudou, então não estamos mais olhando para a face primordial da lua", disse Garrick-Bethell. “Mudanças na distribuição de massa mudaram a orientação da lua. As crateras removeram um pouco de massa e também houve mudanças internas, provavelmente relacionadas a quando a lua se tornou vulcanicamente ativa. ”
Os detalhes e o cronograma desses processos ainda são incertos, mas a nova análise deve ajudar a esclarecer as forças de maré e de rotação abundantes em todo o Sistema Solar e a Galáxia. Afinal, essas forças simples ajudaram a moldar nosso vizinho mais próximo e o exoplaneta mais distante.
Os resultados foram publicados hoje na Nature.
