O satélite natural da Terra é um objeto muito incomum para o sistema solar. Recentemente, os cientistas apresentaram uma nova teoria explicando como a Lua chegou onde está hoje, fazendo alguns ajustes na teoria moderna de uma colisão de gigantes. A autora principal, Professora Sarah Stewart, da Universidade da Califórnia, delineou a nova teoria em 31 de outubro em um artigo na revista Nature.
A Lua é relativamente grande em comparação com o planeta em que gira. Além disso, em sua composição química, é quase idêntico ao da Terra, com exceção de alguns compostos voláteis que evaporaram em um passado distante. Isso é o que diferencia a lua de qualquer outro grande objeto do sistema solar, explica Sarah Stewart. Ela enfatiza que todos os outros corpos do sistema solar têm uma composição química diferente.
Tradicionalmente, a teoria da origem da lua, que pode ser lida em qualquer livro clássico, é a seguinte. No final do período de formação do sistema solar, a fase de "colisão gigante" começou, quando objetos quentes do tamanho de planetas colidiram uns com os outros. Um objeto do tamanho de Marte tocou outro objeto espacial, que mais tarde evoluiu para o planeta Terra. Ao mesmo tempo, parte da substância foi lançada no espaço sideral - a partir dessa peça formou-se a Lua. Durante a colisão, a Terra recebeu um aumento significativo na velocidade de rotação, como resultado o planeta fez uma revolução em torno de seu eixo em apenas 5 horas. Ao longo dos milênios, a Lua se afastou da Terra e a velocidade de rotação do planeta diminuiu, como resultado, a essa altura, o dia começou a durar 24 horas.
Esta teoria foi deduzida por cientistas durante observações da órbita atual da Lua, a relação do momento de rotação do sistema Terra-Lua e as forças de maré entre esses dois objetos.
No entanto, essa teoria tradicional não é isenta de controvérsias e questões em aberto. Um deles é a composição da lua, surpreendentemente semelhante à da Terra. Outra é que se a Lua foi formada de matéria girando em torno do equador da Terra, então sua órbita teria que girar em relação ao equador. No entanto, a órbita atual da Lua é inclinada em cinco graus em relação ao equador, o que significa que alguma outra energia não levada em consideração por esta teoria deve afetar o movimento da lua.
A professora Stewart e seus colegas (Mathia Cook do US SETI Institute, Douglas Hamilton da University of Maryland e Simon Locke da Harvard University) desenvolveram um modelo alternativo que explica essas inconsistências na teoria tradicional.
Em 2012, Cook e Stewart propuseram que parte do torque no sistema Terra-Lua pudesse ser transferido para o sistema Terra-Sol. Isso provocou colisões mais vigorosas no início do processo de formação planetária.
De acordo com o novo modelo, as colisões de alta energia produziram uma grande quantidade de matéria vaporizada e derretida, a partir da qual a Terra e a Lua foram formadas. Como resultado desse processo, a Terra girou em torno de seu eixo com um intervalo de duas horas, e o eixo de rotação foi direcionado para o sol.
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Uma vez que a colisão poderia ser mais energética do que a teoria convencional sugere, o material da Terra e o objeto que colidiu com ela podem ter se misturado, e a Terra e a Lua foram formadas do mesmo material, portanto, sua composição química era semelhante.
À medida que a taxa de rotação diminuía devido às forças das marés, a Lua se afastou da Terra até atingir um ponto denominado “transição para o plano de Laplace”, quando a força da influência da Terra na Lua tornou-se menor que a força gravitacional do Sol. Isso levou ao fato de que parte do torque do sistema Terra-Lua foi transferido para o sistema Terra-Sol. Isso não afetou significativamente a órbita da Terra em torno do Sol, mas girou a Terra verticalmente. Neste ponto, conforme mostrado pelo modelo construído pela equipe do Professor Stewart, a Lua girava em torno da Terra em um grande ângulo, em relação ao equador.
Ao longo de várias dezenas de milhões de anos, a Lua continuou a se afastar lentamente da Terra até atingir o segundo ponto de transição, a transição Cassini, após a qual o ângulo de inclinação da órbita da Lua em relação ao equador da Terra mudou em cerca de cinco graus.
A nova teoria explica com elegância o orbital da Lua e a composição química de uma única colisão gigante no início. Nenhuma etapa intermediária adicional foi necessária para levar esse processo adiante, diz o professor Stewart.
