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Durante décadas, os cientistas refletiram sobre o mistério do antigo magnetismo da lua. Com base em análises de amostras lunares, o seu agora extinto campo magnético pode ter estado activo durante mais de 1,5 mil milhões de anos – mais ou menos mil milhões de anos. Os cientistas acreditam que foi gerado como o da Terra através de um processo de dínamo, pelo qual a rotação e agitação do metal líquido condutor dentro do núcleo de um planeta rochoso gera um campo magnético. No entanto, os investigadores têm-se debatido sobre como um corpo planetário tão pequeno poderia ter sustentado um campo magnético de longa duração. Alguns até questionaram a legitimidade das amostras de retorno que apontam para a existência de um dínamo antigo, sugerindo que o magnetismo pode ter sido adquirido através da exposição a fortes campos magnéticos a bordo de naves espaciais durante a missão de regresso ou de plasmas produzidos por impactos massivos na Lua.
Cientistas da Universidade de Stanford demonstraram agora que o magnetismo nas amostras lunares não é alterado negativamente pela viagem da espaçonave de volta à Terra ou por certos procedimentos laboratoriais, refutando uma das duas principais oposições à antiga teoria do dínamo. As descobertas, publicadas em Cartas de Pesquisa Geofísica O dia 11 de outubro é um bom presságio para pesquisas decorrentes de outras missões de retorno de amostras do espaço, uma vez que qualquer contaminação magnética adquirida durante o voo ou na Terra pode provavelmente ser facilmente removida.
“Você quer saber se a espaçonave que retorna sua amostra não está fritando magneticamente sua rocha, essencialmente”, disse a principal autora do estudo, Sonia Tikoo, professora assistente de geofísica na Escola de Sustentabilidade Stanford Doerr. “Simulamos uma exposição de longo prazo de uma amostra a um campo magnético mais forte do que o da Terra – algo que pode ser realista para uma nave espacial – e descobrimos que para quase todas as amostras, incluindo várias que havíamos estudado anteriormente no contexto dos registros do dínamo lunar, poderíamos remover essa contaminação com bastante facilidade.”
Reproduzindo contaminação
Os autores do estudo conduziram dois conjuntos de experimentos de laboratório em oito amostras de quatro missões Apollo diferentes. Eles usaram um ímã para expor as amostras a uma intensidade de campo de cerca de 5 militesla – cerca de 100 vezes mais forte que o campo magnético da Terra – durante dois dias para replicar aproximadamente a duração de uma viagem de retorno da Lua. Em seguida, eles levaram as amostras para uma sala de laboratório protegida magneticamente para medir a rapidez com que a contaminação se decompunha e testar a facilidade com que ela poderia ser removida usando técnicas padrão. A investigação mostra que os basaltos (rochas formadas pelo arrefecimento de fluxos de lava) são geralmente menos susceptíveis de adquirir contaminação magnética do que as rochas lunares contendo vidro, mas em quase todos os casos a contaminação resultante poderia ser facilmente removida utilizando métodos padrão.
“Como comunidade global, estamos a começar a enviar mais missões de recolha de amostras para outros organismos, por isso é bom saber que, desde que tenhamos cuidado para garantir que os campos de naves espaciais não sejam demasiado elevados – e não tem para ser zero, necessariamente – ainda podemos fazer estudos de paleomagnetismo juntamente com outras pesquisas”, disse Tikoo, que também tem um cargo de cortesia em ciências da Terra e planetárias. “Nem sempre é necessário enviar um escudo magnético pesado que ocupará muito espaço e muita massa às custas de outras ciências”.
O paleomagnetismo é um ramo da geofísica que utiliza a magnetização remanente nas rochas desde o momento de sua formação para reconstruir a direção e/ou força do campo geomagnético. A história magnética da Lua é importante para a compreensão da evolução da história térmica interior ao longo do tempo, além de como um campo dínamo global pode ter controlado a entrega e retenção de substâncias voláteis, como a água, na superfície lunar. “Um antigo campo lunar pode até ter ajudado na retenção atmosférica na Terra primitiva”, escrevem os autores do estudo.
“O paleomagnetismo é uma ferramenta muito poderosa para compreender os processos centrais, uma vez que não podemos ir ao núcleo dos planetas, e também para aprender sobre o comportamento passado do núcleo”, disse o co-autor do estudo Ji-In Jung, estudante de doutoramento em geofísica. .
Teoria do Dínamo
Os campos magnéticos podem proteger as superfícies dos planetas da radiação solar prejudicial e do clima espacial, permitindo a preservação das atmosferas a longo prazo. Embora vários outros mecanismos para gerar um campo magnético tenham sido propostos, a teoria do dínamo é a explicação amplamente aceita deste fenômeno na Terra. Os cientistas pensam que o campo magnético da Terra pode ter sido essencial para o desenvolvimento de condições que sustentam a vida, por isso aprender sobre a sua presença em torno de outros planetas e luas faz parte da busca por evidências de vida extraterrestre.
“Para conhecer as estruturas internas dos corpos planetários e a sua interação com a atmosfera ou outros sistemas, precisamos de conhecer os processos do dínamo planetário”, disse Jung.
Os campos magnéticos também podem revelar a história geral de arrefecimento de um corpo planetário, o que pode, por sua vez, afectar o seu vulcanismo e o seu regime tectónico. Para os asteróides, os investigadores querem compreender como os campos magnéticos podem ter ajudado o material a juntar-se na nebulosa solar inicial e, eventualmente, a formar-se em planetas maiores.
A história magnética da Lua é de particular interesse porque os geofísicos não entendem como um pequeno corpo planetário como a Lua poderia ter gerado um campo magnético de longa duração, visto que tem um pequeno núcleo que provavelmente teria esfriado rapidamente. Como próximo passo, Tikoo pretende continuar o trabalho contínuo para discriminar entre as hipóteses de dínamo e de impacto.
“Este estudo prova que podemos fazer paleomagnetismo extraterrestre com amostras enviadas pela missão”, disse Tikoo. “Não creio que alguém duvide da capacidade de realizar o paleomagnetismo da Terra e estou feliz por podermos fazê-lo também no espaço.”
Esta pesquisa foi financiada por uma bolsa da NASA.
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