Lua pode ter se formado em apenas 5 horas após colisão com a Terra

A Lua pode ter se formado praticamente intacta poucas horas após uma colisão entre a Terra primitiva e um corpo do tamanho de Marte. Novas simulações indicam que, em determinadas condições, o satélite teria surgido em cerca de cinco horas.

A descoberta faz parte de um estudo de pesquisadores do Southwest Research Institute e da Universidade do Arizona, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. As simulações sugerem que a temperatura e a resistência física dos corpos envolvidos podem ter influenciado diretamente o nascimento da Lua.

Como a Lua pode ter se formado?

Uma das principais explicações para a origem da Lua é a chamada teoria do impacto gigante. Segundo essa hipótese, um corpo do tamanho de Marte, chamado Theia, colidiu com a Terra primitiva há cerca de 4,5 bilhões de anos.

O impacto teria destruído Theia e lançado grandes quantidades de material em órbita ao redor da Terra. Esses detritos teriam formado um disco e, posteriormente, se aglomerado até dar origem à Lua.

As simulações usadas para investigar esse cenário tradicionalmente não consideravam a resistência estrutural dos corpos. Como a colisão teria energia suficiente para derreter e vaporizar grandes porções da Terra e de Theia, eles eram tratados essencialmente como fluidos.

No novo estudo, os pesquisadores decidiram testar o que aconteceria ao incluir propriedades mais próximas das encontradas em materiais geológicos reais, como rochas e metais.

Resistência dos materiais muda resultado da colisão

Para reconstruir o impacto, a equipe utilizou simulações computacionais que consideram a resistência estrutural dos materiais e como ela varia de acordo com a temperatura. A mudança produziu resultados diferentes dependendo das condições iniciais dos dois corpos.

Em alguns cenários, a colisão destruiu Theia e produziu o grande disco de detritos previsto pelos modelos tradicionais. Em outros, porém, uma Lua praticamente intacta emergiu em poucas horas.

Em uma das simulações, que manteve parâmetros utilizados na modelagem original do impacto e acrescentou as novas propriedades físicas, o satélite apareceu em aproximadamente cinco horas.

Simulações anteriores já haviam produzido luas intactas. A diferença é que o novo trabalho indica que a resistência dos materiais e a temperatura podem ser fatores determinantes para definir qual desses cenários ocorre.

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Temperatura pode dar pistas sobre o nascimento da Lua

A temperatura teve papel importante nos resultados porque corpos planetários mais quentes são mecanicamente mais fracos do que os mais frios.

Como os protoplanetas começam quentes e esfriam gradualmente ao longo do tempo, o estado térmico da Terra e de Theia no momento da colisão pode fornecer pistas sobre quando ocorreu o impacto gigante.

Os pesquisadores avaliam ainda que propriedades observadas atualmente na Lua, incluindo seu possível conteúdo de materiais voláteis, podem ajudar a investigar as condições físicas existentes naquele período.

Dessa forma, características preservadas no satélite podem ajudar a reconstruir o estado da Terra e de Theia bilhões de anos atrás.

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Mistério sobre composição da Lua permanece

As novas simulações, no entanto, não solucionam uma das principais questões sobre a origem da Lua: a grande semelhança entre sua composição e a da Terra.

Os modelos de impacto gigante ainda enfrentam dificuldades para explicar completamente por que os dois corpos apresentam composições tão parecidas.

Uma das possibilidades levantadas pelos pesquisadores é que Theia e a proto-Terra tenham se formado a partir de materiais da mesma região do Sistema Solar primitivo.