Theia, o planeta desaparecido que deu origem a Lua

15 de outubro de 2009
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Teoria de colisão entre planetas pode explicar a origem da Lua

colisao_planeta_terraApós o recente anún­cio sobre a descoberta con­clu­siva de água na Lua e, cada vez mais grada­ti­va­mente, os olhos da comu­nidade cien­tí­fica (e não cien­tí­fica) estão volta­dos para o nosso satélite nat­ural, cau­sando uma cres­cente expec­ta­tiva a respeito das próx­i­mas via­gens trip­u­ladas onde poder­e­mos tocá-la e debulhá-la com as próprias mãos.

A novi­dade da descoberta de água torna um pouco mais real e próx­imo o sonho da explo­ração humana (em pes­soa) do espaço e veja que já se pas­saram 37 anos desde que o homem pisou pela última vez num corpo celeste que não fosse nosso próprio planeta.

Mesmo assim, mesmo estando tão perto de nós e com a tec­nolo­gia que dis­po­mos para explorá-la sem sair de casa, a lua ainda guarda seus mis­térios e isso, emb­ora possa soar bas­tante poético acaba sendo uma ver­dade literal.

As análises de rochas lunares trazi­das pela Apollo 17 são bas­tante esclare­ce­do­ras já que mostram quan­ti­dades semel­hantes de isó­to­pos entre a Terra e a Lua1, esses isó­to­pos fun­cionam como “impressões dig­i­tais”, sig­nifi­cam que cada plan­eta tem uma deter­mi­nada quan­ti­dade de minérios radioa­t­ivos e que para desco­brir de onde vem deter­mi­nada rocha basta obser­var a taxa de cer­tos ele­men­tos. A Terra e a Lua com­par­til­ham a mesma taxa de isó­to­pos e isso sig­nifica duas coisas: ou a Terra e a Lua nasce­ram no mesmo lugar, ou a Lua foi ger­ada pela Terra.

Cheg­amos ao ponto prin­ci­pal deste artigo: a origem da Lua.

Das muitas hipóte­ses, a mais inter­es­sante é a que leva em con­sid­er­ação a par­tic­i­pação de um ter­ceiro per­son­agem: Theia. Esta hipótese acred­ita que, na mesma órbita da Terra, a 150 mil­hões de quilômet­ros do Sol, havia um outro corpo celeste chamado Theia, em sin­cro­nia grav­ita­cional com nosso plan­eta e o Sol dev­ido aos Pon­tos de Lagrange.

Quando Joseph Lagrange explica um segundo planeta

Em 1773 o matemático ital­iano Joseph Louis Lagrange estava tra­bal­hando no “Prob­lema dos três cor­pos” que estu­dava o equi­líbrio Os 5 pontos de Lagrangegrav­ita­cional entre três obje­tos. De acordo com a mecânica new­to­ni­ana, o equi­líbrio grav­ita­cional de um objeto é óbvio, pois o objeto em si sem­pre estará em equi­líbrio con­sigo mesmo. Dois obje­tos tam­bém são fáceis de cal­cu­lar porque estarão em equi­líbrio com seu cen­tro de massa, mas, um ter­ceiro objeto aumenta de tal maneira o nível de com­plex­i­dade dos cál­cu­los que o prob­lema pare­cia insolúvel à época. Era pre­ciso cal­cu­lar cada inter­ação grav­ita­cional entre cada um dos pares de obje­tos para cada um dos pon­tos ao longo da tra­jetória orbital.

Com a intenção de tornar o prob­lema mais sim­ples, Lagrange decidiu obser­var a tra­jetória em ter­mos de ação sobre tempo, o que, basi­ca­mente, leva à lei do menor esforço: os cor­pos se colo­cariam em lugares tais que o equi­líbrio seria alcançado em posições onde hou­vesse menor des­perdí­cio de enr­gia2.

Com essa abor­dagem, encontra-se cinco pon­tos numa órbita cir­cu­lar onde três cor­pos equilibram-se grav­ita­cional­mente: L1, L2, L3, L4L5.

Theia, a Terra e os pon­tos de Lagrange

Havendo um teo­rema matemático que jus­ti­fi­casse sua existên­cia, a hipótese de Theia surgiu na década de 70, sug­erindo que ele se mate­ri­al­i­zou nos pon­tos de Lagrange L4 ou L5 há 4,6 bil­hões de anos, jun­ta­mente com a Terra e per­maneceu em equilíbrio.

Como, nessa fase, ainda não exis­tiam os plan­e­tas (eles eram pro­to­plan­e­tas), Theia gan­hou, grada­ti­va­mente, mais massa e deses­ta­bi­li­zou o sis­tema Theia-Sol-Terra. Ao atin­gir uma massa semel­hante à de Marte, Theia, numa órbita caótica, chocou-se con­tra a Terra.

O impacto não atinge dire­ta­mente a Terra, em vez disso, o choque oblíquo faz com que Theia seja absorvido pela Terra jovem, acres­cen­tando massa e lançando ao espaço uma grande quan­ti­dade de detri­tos que dariam origem à Lua.

Basea­dos nisso os cien­tis­tas expli­cam o minús­culo núcleo de ferro da Lua, assim como as demais coin­cidên­cias quími­cas entre o solo lunar e o solo ter­restre, além de car­ac­terís­ti­cas que são encon­tradas em solos sub­meti­dos a altas pressões e tem­per­at­uras (como aque­las forneci­das por um grande impacto).

Na con­tra mão dessa teo­ria, as taxas de óxido de ferro (FeO) pre­sentes no solo lunar estão com­ple­ta­mente fora da pro­porção esper­ada (se a Lua tem 1/4 do tamanho da terra, dev­e­ria ter 1/4 da con­cen­tração de FeO, em vez disso tem somente 13%).

O mais inter­es­sante é que quando a teo­ria do “Grande Mer­gulho” foi primeiro apre­sen­tada na década de 70, cau­sou larga goza­ção por parte da comu­nidade cien­tí­fica e, hoje em dia, ja é é con­sid­er­ada a que mel­hor explica o surg­i­mento do nosso satélite que inspira poetas e intriga cientistas.

O "Grande Mergulho"

Esta ani­mação ilus­tra a col­isão de Theia com a Terra, bem como a ejeção dos detri­tos que, pos­te­ri­or­mente, for­maram a Lua.

  1. Revista Nature, 20 de dezem­bro de 2007
  2. Ener­gia poten­cial menos ener­gia cinética
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2 Responses to Theia, o planeta desaparecido que deu origem a Lua

  1. lua e estrela on 17 de março de 2010 at 23:32

    […] do ISRO … da NASA, a primeira tripula§£o a pousar na Lua em 1969, e que trouxe …Theia, o plan­eta desa­pare­cido que deu origem a Lua | MosaicumTheia © o nome dado ao plan­eta que, de acordo com a teo­ria do Big Splash, col­idiu com a Terra […]

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