9.2: A superfície lunar
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Objetivos de
Ao final desta seção, você poderá:
- Diferencie entre as principais características da superfície da Lua
- Descreva a história da superfície lunar
- Descreva as propriedades do “solo” lunar
Aparência geral
Se você olhar para a Lua por meio de um telescópio, poderá ver que ela está coberta por crateras de impacto de todos os tamanhos. As características mais visíveis da superfície da Lua - aquelas que podem ser vistas a olho nu e que compõem a característica frequentemente chamada de “o homem na lua” - são grandes manchas de fluxos de lava mais escuros.
Séculos atrás, os primeiros observadores lunares pensavam que a Lua tinha continentes e oceanos e que era uma possível morada da vida. Eles chamaram as áreas escuras de “mares” (maria em latim, ou égua no singular, pronunciado “mah ray”). Seus nomes, Mare Nubium (Mar das Nuvens), Mare Tranquillitatis (Mar da Tranquilidade) e assim por diante, ainda estão em uso hoje. Em contraste, as áreas “terrestres” entre os mares não são nomeadas. Milhares de crateras individuais foram nomeadas, no entanto, principalmente em homenagem a grandes cientistas e filósofos (Figura\(\PageIndex{1}\)). Entre as crateras mais proeminentes estão aquelas com nomes de Platão, Copérnico, Tycho e Kepler. Galileu tem apenas uma pequena cratera, no entanto, refletindo sua baixa posição entre os cientistas do Vaticano que fizeram alguns dos primeiros mapas lunares.
Sabemos hoje que a semelhança das características lunares com as terrestres é superficial. Mesmo quando parecem um pouco semelhantes, as origens das características lunares, como crateras e montanhas, são muito diferentes de suas contrapartes terrestres. A relativa falta de atividade interna da Lua, juntamente com a ausência de ar e água, fazem com que a maior parte de sua história geológica seja diferente de tudo o que conhecemos na Terra.
Nascer do sol nos picos das montanhas centrais da cratera Tycho, conforme imagem do NASA Lunar Reconnaissance Orbiter.
História lunar
Para traçar a história detalhada da Lua ou de qualquer planeta, devemos ser capazes de estimar a idade de rochas individuais. Uma vez que as amostras lunares foram trazidas de volta pelos astronautas da Apollo, as técnicas de datação radioativa que haviam sido desenvolvidas para a Terra foram aplicadas a elas. As idades de solidificação das amostras variaram de cerca de 3,3 a 4,4 bilhões de anos, substancialmente mais antigas do que a maioria das rochas na Terra. Para comparação, como vimos no capítulo sobre Terra, Lua e Céu, tanto a Terra quanto a Lua foram formadas entre 4,5 e 4,6 bilhões de anos atrás.
A maior parte da crosta lunar (83%) consiste em rochas de silicato chamadas anortositas; essas regiões são conhecidas como planaltos lunares. Eles são feitos de rocha de densidade relativamente baixa que se solidificou na lua fria como escória flutuando no topo de uma fundição. Como eles se formaram tão cedo na história lunar (entre 4,1 e 4,4 bilhões de anos atrás), as terras altas também estão extremamente cheias de crateras, carregando as cicatrizes de todos esses bilhões de anos de impactos por detritos interplanetários (Figura\(\PageIndex{2}\)).
Ao contrário das montanhas na Terra, as terras altas da Lua não têm dobras nítidas em suas áreas de distribuição. As terras altas têm perfis baixos e arredondados que lembram as montanhas mais antigas e erodidas da Terra (Figura). Como não há atmosfera ou água na Lua, não houve vento, água ou gelo para esculpí-los em penhascos e picos pontiagudos, da forma como os vimos moldados na Terra. Suas características suaves são atribuídas à erosão gradual, principalmente devido ao impacto de crateras de meteoritos.
As maria têm muito menos crateras do que as terras altas e cobrem apenas 17% da superfície lunar, principalmente no lado da Lua voltado para a Terra (Figura\(\PageIndex{4}\)).
Hoje, sabemos que a maria consiste principalmente em basalto de cor escura (lava vulcânica) depositado em erupções vulcânicas há bilhões de anos. Eventualmente, esses fluxos de lava preencheram parcialmente as enormes depressões chamadas bacias de impacto, que haviam sido produzidas por colisões de grandes pedaços de material com a Lua relativamente cedo em sua história. O basalto na Lua (Figura\(\PageIndex{5}\)) é muito semelhante em composição à crosta sob os oceanos da Terra ou às lavas em erupção por muitos vulcões terrestres. A mais nova das bacias de impacto lunar é a Mare Orientale, mostrada na Figura\(\PageIndex{6}\).
A atividade vulcânica pode ter começado muito cedo na história da Lua, embora a maioria das evidências do primeiro meio bilhão de anos tenha sido perdida. O que sabemos é que o grande vulcanismo de égua, que envolveu a liberação de lava de centenas de quilômetros abaixo da superfície, terminou há cerca de 3,3 bilhões de anos. Depois disso, o interior da Lua esfriou e a atividade vulcânica foi limitada a poucas áreas pequenas. As forças primárias que alteram a superfície vêm do exterior, não do interior.
Na superfície lunar
“A superfície é fina e pulverulenta. Eu posso pegá-lo frouxamente com o dedo do pé. Mas eu posso ver as pegadas das minhas botas e os degraus nas finas partículas arenosas.” —Neil Armstrong, astronauta da Apollo 11, imediatamente após pisar na Lua pela primeira vez.
A superfície da Lua está enterrada sob um solo de granulação fina de pequenos fragmentos de rocha quebrados. A poeira basáltica escura da maria lunar foi levantada por cada passo de astronauta e, assim, acabou entrando em todos os equipamentos dos astronautas. As camadas superiores da superfície são porosas, consistindo de poeira solta na qual suas botas afundaram vários centímetros (Figura\(\PageIndex{7}\)). Essa poeira lunar, como tantas outras na Lua, é produto de impactos. Cada evento de crateras, grandes ou pequenas, quebra a rocha da superfície lunar e dispersa os fragmentos. Em última análise, bilhões de anos de impactos reduziram grande parte da camada superficial a partículas do tamanho de poeira ou areia.
Na ausência de ar, a superfície lunar experimenta temperaturas extremas muito maiores do que a superfície da Terra, embora a Terra esteja praticamente à mesma distância do Sol. Perto do meio-dia local, quando o Sol está mais alto no céu, a temperatura do solo lunar escuro sobe acima do ponto de ebulição da água. Durante a longa noite lunar (que, como o dia lunar, dura duas semanas terrestres 1), a temperatura cai para cerca de 100 K (—173 °C). O resfriamento extremo é resultado não apenas da ausência de ar, mas também da natureza porosa do solo empoeirado da Lua, que esfria mais rapidamente do que as rochas sólidas.
Saiba como as crateras e a maria da lua foram formadas assistindo a um vídeo produzido pela equipe Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA sobre a evolução da Lua, traçando-a desde sua origem há cerca de 4,5 bilhões de anos até a Lua que vemos hoje. Veja uma simulação de como as crateras e a maria da Lua foram formadas durante períodos de impacto, atividade vulcânica e bombardeios pesados.
Conceitos principais e resumo
A Lua, assim como a Terra, foi formada há cerca de 4,5 bilhões de anos. As terras altas da Lua, com muitas crateras, são feitas de rochas com mais de 4 bilhões de anos. As planícies vulcânicas mais escuras da maria entraram em erupção principalmente entre 3,3 e 3,8 bilhões de anos atrás. Geralmente, a superfície é dominada por impactos, incluindo pequenos impactos contínuos que produzem seu solo de granulação fina.
Notas de pé
1 Você pode ver o ciclo do dia e da noite no lado da Lua voltado para nós na forma das fases da lua. Demora cerca de 14 dias para que o lado da Lua voltado para nós vá da lua cheia (toda iluminada) à lua nova (toda escura). Há mais sobre isso no Capítulo 4: Terra, Lua e Céu.
Glossário
- planaltos
- as regiões mais leves e com muitas crateras da Lua, que geralmente são vários quilômetros mais altas do que a maria
- égua
- (plural: maria) Latim para “mar”; o nome se aplica às características escuras e relativamente lisas que cobrem 17% da superfície da Lua