No início desta semana, astrofísicos do Instituto de Geofísica de Paris negaram a versão da origem da lua, que ainda era considerada a mais provável. Segundo essa hipótese, há cerca de 4,5 bilhões de anos, a ainda muito jovem Terra colidiu com o protoplaneta Theia, resultando na formação da Lua. Simulações de computador feitas por especialistas lançaram dúvidas sobre esta versão, assim como muitas de nossas outras idéias sobre a origem do corpo espacial mais próximo da Terra.
Os editores do MIR 24 escolheram as principais versões da origem do satélite e, em conjunto com especialistas, pesaram os prós e os contras das hipóteses populares.
Versão # 1: uma colisão gigante
O modelo de formação de impacto lunar permaneceu dominante na ciência nas últimas três décadas. Os astrofísicos aceitaram quase unanimemente depois que o módulo lunar da Apollo 17 entregou mais de 110 kg de rochas lunares à Terra durante o último pouso do satélite em dezembro de 1972.
A análise da composição química e isotópica do solo levou os cientistas à ideia de que em um estágio inicial da formação do sistema solar, a Terra poderia colidir com um grande corpo celeste - um protoplaneta, cujas dimensões eram proporcionais às de Marte de hoje, ou seja, aproximadamente 10,7% da massa da Terra.
“Para os dois corpos celestes, esse evento foi catastrófico, e o material ejetado em decorrência dessa colisão, por muitos milênios, permaneceu parcialmente na órbita da Terra, devido ao que, como resultado da compressão evolutiva, um satélite terrestre foi formado”, diz o doutor em ciências físicas e matemáticas Alexander Rodin, Pesquisador Sênior do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências.
Os nomes dos corpos celestes são tradicionalmente dados em grego, mitológicos. Portanto, o protoplaneta hipotético foi batizado em homenagem a uma das irmãs titanídeos Teia, que, segundo as crenças dos antigos gregos, era a mãe de Selene (a Lua). A conexão entre a Terra e o satélite revelou-se tão forte que, com o tempo, a Lua começou a causar vazantes e refluxos no Planeta Azul. Isso, por sua vez, formou as condições para o surgimento dos primeiros elementos da vida biológica (nucleotídeos) a partir dos compostos nitrogenados mais simples, uma mistura de fosfato e carboidratos, no solo úmido. Assim, sob a influência da atividade lunar e da luz solar, o primeiro "laboratório" para a formação da vida futura foi formado na superfície da Terra.
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A teoria da mega-explosão é apoiada pelo fato de que o núcleo do satélite da Terra é muito pequeno para um planeta que se formou simultaneamente com a Terra (o raio do núcleo da Lua é de cerca de 240 quilômetros). Além disso, a composição da Lua é muito mais homogênea do que o nosso planeta. Tudo parecia persuadir os cientistas do ponto de vista de que a razão do nascimento da lua foi a proto-beleza Teia.
Os astrônomos do Instituto de Geofísica de Paris suspeitavam da validade de uma hipótese tão bela. Ficou confuso com a composição química do manto terrestre e do solo lunar. Algo estava errado ali. Como resultado, os astrônomos parisienses lançaram um experimento plurianual que acabou de terminar. Durante esse experimento, eles conduziram 1,7 bilhão de simulações de computador da colisão da Terra e Theia e descobriram que a massa de um hipotético corpo celeste com o qual a Terra colidiu não poderia ser mais do que 15% da massa do nosso planeta.
Caso contrário, o manto da Terra conteria muitas vezes mais níquel e cobalto, e os isótopos leves dos elementos radioativos que estão presentes nele agora, por exemplo, o isótopo do hélio-3, teriam evaporado do solo lunar há muito tempo.
Versão 2: teoria do bombardeio múltiplo
"A última pesquisa francesa confirma a suposição de que a colisão não foi única - houve muitas", explica o Dr. Rodin, "O futuro material para a formação de um satélite acumulado ao longo de milhões de anos na órbita da Terra, e os próprios bombardeiros eram muito menores do que o hipotético Theia." …
No entanto, de acordo com o cientista, essa descoberta não fez uma revolução que marcou época. Nas últimas décadas, a Lua permaneceu não apenas o objeto mais estudado, mas também o objeto mais estudado ativamente no sistema solar. Todos os anos, os cientistas recebem cada vez mais novos dados à disposição dos cientistas que refutam uma ou outra das hipóteses existentes.
“As simulações de computador só nos ajudam a simular certas condições. Os meteorologistas trabalham quase da mesma maneira, determinando o tempo para o futuro próximo. Mas estamos bem cientes de que mesmo a previsão para amanhã pode estar errada. O que podemos dizer sobre eventos globais como o nascimento da matéria viva, a formação da Lua ou da Terra”, observou o cientista.
O doutor em ciências físicas e matemáticas, chefe do departamento para o estudo da lua e planetas do Instituto em homenagem P. K. Sternberg Moscow State University Vladimir Shevchenko. Segundo ele, os astrofísicos franceses estavam vários anos à frente do cientista russo, diretor do Instituto de Geoquímica V. I. Vernadsky, Eric Galimov, que analisou a hipótese do protoplaneta Teil e foi um dos primeiros na ciência mundial a poder refutá-la razoavelmente. Verdade, puramente em teoria. Agora, sua teoria recebeu confirmação experimental.
Versão número 3: hipótese de "irmã"
A hipótese, à qual muitos cientistas russos estão inclinados hoje, soa assim: a Lua e a Terra foram formadas relativamente simultaneamente a partir de uma única nuvem de gás e poeira. Isso aconteceu há cerca de 4,5 bilhões de anos, o que é confirmado pelos dados de datação por radioisótopos de amostras de meteoritos, os chamados condritos.
O "embrião" da Terra atraiu o máximo de partículas na zona de sua disponibilidade, e dos fragmentos remanescentes em órbita formou-se um satélite, menor em tamanho, mas semelhante em composição química.
“Essa teoria remove questões duvidosas sobre os parâmetros geoquímicos do solo lunar”, explica Vladimir Shevchenko. “Se ocorresse um megacompacto, a Lua teria que conter a mesma substância em que a Terra era composta no momento e seria muito mais parecida com a Terra do que é agora”, resume o professor.
É verdade que essa bela hipótese sobre a nuvem progenitora comum não explica muito. Por exemplo, por que a órbita lunar não está no plano do equador da Terra e por que seu núcleo de ferro-níquel foi formado tão miniatura em comparação com o nosso.
Versão número 4: planeta cativo ou hipótese "conjugal"
Uma das hipóteses mais curiosas, embora tenha a menor quantidade de evidências, é a hipótese de que a Lua se formou originalmente como um planeta independente do sistema solar. Como resultado do desvio do corpo celeste da órbita (as chamadas perturbações), o planeta, por assim dizer, "perdeu seu curso" e entrou em uma órbita elíptica que se cruzou com a Terra. Durante uma das abordagens, a Lua caiu no campo gravitacional da Terra e se transformou em seu satélite.
Astrônomos americanos sob a liderança de Thomas Jackson C estavam interessados nesta teoria de forma alguma por razões acadêmicas. O fato é que as lendas do antigo povo africano dos Dogon contavam sobre os tempos em que não havia uma segunda estrela no céu noturno - a Lua.
Apesar de a teoria não se encaixar nas "Três Grandes" hipóteses acadêmicas sobre a origem do satélite, ela foi seriamente discutida por um grupo de cientistas liderado por Sergei Pavlovich Korolev ao projetar uma estação automática de descida.
Os cientistas tiveram que decidir "cegamente" como a lua foi formada. O sucesso de pousar na estação dependia de suas conclusões. Afinal, se a Lua gira em torno da Terra por bilhões de anos, sem uma atmosfera densa em sua superfície, uma camada de vários metros de poeira caindo do espaço deveria ter se acumulado. Se fosse esse o caso, a estação destinada a pousar no firmamento lunar simplesmente se afogaria.
Os cientistas claramente gostaram da suposição de que a Lua foi capturada pela Terra há relativamente pouco tempo. Nesse caso, sua superfície ainda deve ser sólida. Portanto, o aparelho de pouso decidiu confiar neste mesmo cenário.
É verdade que essa teoria tem mais contradições do que outras versões da origem do satélite. Por exemplo, por que os isótopos de oxigênio na Lua e na Terra têm tal identidade? Ou por que a Lua gira na mesma direção da Terra, enquanto as luas capturadas por Júpiter - Io, Europa, Ganimedes e Calisto - giram em retrógrado, ou seja, na direção oposta de Júpiter.
Seja como for, mesmo as hipóteses relativamente "dobráveis" e "atraentes" não fornecem uma descrição precisa de como exatamente a estrela noturna surgiu no horizonte da Terra. No entanto, tais inconsistências são observadas ao descrever qualquer outro fenômeno físico desta escala, observa Alexander Rodin. Cada nova descoberta, mesmo realizada em condições terrestres, pode a qualquer momento lançar dúvidas sobre qualquer hipótese "consagrada" na ciência. Mesmo sobre a origem da Terra - não como seu satélite.
Nadezhda Serezhkina
