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Hipótese de impacto gigante

Autor: Leandro Alegsa

28-02-2021

A grande hipótese de impacto é que a Lua foi criada a partir dos escombros de uma colisão entre a jovem Terra e um protoplanet do tamanho de Marte. Esta é a hipótese científica favorecida para a formação da Lua.

As evidências para esta hipótese vêm de amostras da Lua que mostram isso:

a superfície da Lua já foi derretida
o núcleo de ferro aparentemente relativamente pequeno da Lua e uma densidade menor do que a Terra, e
evidência de colisões similares em outros sistemas estelares (que resultam em "discos de detritos")

O corpo colidente é às vezes chamado de Theia para o mítico Titan grego que foi a mãe de Selene, a deusa da lua.

Há várias questões sem resposta com esta hipótese. As proporções isotópicas de oxigênio lunar são essencialmente idênticas às da Terra, sem evidência de uma contribuição de outro corpo solar. Além disso, as amostras lunares não têm relações esperadas de elementos voláteis, óxido de ferro ou elementos siderófilos (elementos químicos que se ligam ao ferro), e não há evidências de que a Terra alguma vez tenha tido o oceano magma implicado pela hipótese.

Imagem do artista do impacto gigantesco que se pensa ter formado a Lua

Contexto

O satélite natural relativamente grande da Terra, a Lua, é único. Durante o programa Apollo, rochas da superfície da Lua foram trazidas para a Terra. A datação radiométrica destas rochas mostrou que a Lua tem 4527 ± 10 milhões de anos, cerca de 30 a 55 milhões de anos mais jovem do que outros corpos do sistema solar. Novas evidências sugerem que a Lua se formou ainda mais tarde, 4,48±0,02 Ga, ou 70-110 Ma após o início do Sistema Solar. Outra característica notável é a densidade relativamente baixa da Lua, o que deve significar que ela não tem um grande núcleo metálico, o que outros corpos terrestres no sistema solar têm. A Lua tem uma composição a granel muito parecida com o manto e a crosta da Terra juntos, sem o núcleo da Terra. Isto levou à hipótese do impacto gigantesco: a idéia de que a Lua foi formada durante um impacto gigantesco do proto-terra com outro protoplanet.

Pensa-se que o impactor, às vezes chamado Theia, foi um pouco menor que o planeta Marte. Teia colidiu com a Terra cerca de 4.533 Ga. Os modelos revelam que quando um impactor deste tamanho atingiu o proto-Terra num ângulo baixo e a uma velocidade relativamente baixa (8-20 km/s ou 5,0-12,4 mi/s), muito material dos mantos (e proto-crusts) do proto-Terra e o impactor foi ejetado no espaço, onde grande parte dele permaneceu em órbita ao redor da Terra. Este material acabaria por formar a Lua.

Entretanto, os núcleos metálicos do impactor teriam afundado através do manto da Terra para fundir-se com o núcleo da Terra, esgotando a Lua de material metálico. A hipótese do impacto gigante explica assim a composição anormal da Lua. A ejecta em órbita ao redor da Terra poderia ter se condensado em um único corpo dentro de semanas. Sob a influência de sua própria gravidade, o material ejetado tornou-se um corpo mais esférico: a Lua.

As idades radiométricas mostram que a Terra já existia há pelo menos 10 milhões de anos antes do impacto, tempo suficiente para permitir a diferenciação do manto e núcleo primitivo da Terra. Então, quando o impacto ocorreu, apenas material do manto foi ejetado, deixando o núcleo da Terra de elementos pesados intocados.

Conseqüências

O impacto teve algumas consequências importantes para a jovem Terra. Ele liberou uma enorme quantidade de energia, fazendo com que tanto a Terra quanto a Lua fossem completamente fundidas. Imediatamente após o impacto, o manto da Terra estava convectando vigorosamente, a superfície era um grande oceano magma. A primeira atmosfera do planeta deve ter sido completamente arrasada pela enorme quantidade de energia liberada. Também se pensa que o impacto mudou o eixo da Terra para produzir a grande inclinação axial de 23,5° que é responsável pelas estações da Terra (um modelo simples e ideal das origens dos planetas teria inclinações axiais de 0° sem estações reconhecíveis). Pode também ter acelerado a rotação da Terra.

Provas recentes

A análise da rocha lunar trazida de volta pelos astronautas da Apollo parece mostrar traços de Teia. Os pesquisadores afirmam que isto confirma a teoria de que a Lua foi criada por uma colisão cataclísmica. Alguns cientistas se surpreendem que a diferença entre o material Theian encontrado na rocha lunar e a Terra seja tão pequena.

Perguntas e Respostas

P: O que é a hipótese do impacto gigante?

R: A hipótese do impacto gigante é que a Lua foi criada a partir dos detritos de uma colisão entre a jovem Terra e um protoplaneta do tamanho de Marte.

P: Quais são as evidências da hipótese do impacto gigante?

R: As evidências dessa hipótese vêm de amostras da Lua que mostram que a superfície da Lua já foi fundida, do núcleo de ferro aparentemente relativamente pequeno da Lua e de sua densidade mais baixa do que a da Terra, e de evidências de colisões semelhantes em outros sistemas estelares (que resultam em "discos de detritos").

P: Qual é o nome dado ao corpo que colide na hipótese do impacto gigante?

R: O corpo em colisão é às vezes chamado de Theia, em homenagem ao mítico titã grego que era a mãe de Selene, a deusa da lua.

P: Quais são os problemas sem resposta da hipótese do impacto gigante?

R: As questões não respondidas dessa hipótese são que as proporções isotópicas de oxigênio lunar são essencialmente idênticas às da Terra, sem evidência de contribuição de outro corpo solar; as amostras lunares não têm as proporções esperadas de elementos voláteis, óxido de ferro ou elementos siderofílicos (elementos químicos que se ligam ao ferro); e não há evidência de que a Terra já teve o oceano de magma implícito na hipótese.

P: Qual é a hipótese científica preferida para a formação da Lua?

R: A hipótese científica preferida para a formação da Lua é a hipótese do impacto gigante.

P: Qual é a densidade da Lua em comparação com a da Terra?

R: A Lua tem uma densidade menor que a da Terra.

P: O que é o mítico Titã grego associado à Lua na hipótese do impacto gigante?

R: Na hipótese do impacto gigante, o corpo que colide é às vezes chamado de Theia, em homenagem ao mítico Titã grego que era a mãe de Selene, a deusa da Lua.