O núcleo interno da Lua é sólido e semelhante ao da Terra

O veredicto está dado: afinal, a Lua não é feita de queijo verde.

Uma investigação aprofundada, publicada em maio de 2023, concluiu que o núcleo interno da Lua é uma esfera sólida com uma densidade semelhante à do ferro. Os investigadores esperam que esta descoberta encerre o longo debate sobre se o coração interno lunar é sólido ou fundido, permitindo compreender com maior rigor a história da Lua - e, por extensão, a do Sistema Solar.

«Os nossos resultados», escreveu uma equipa liderada pelo astrónomo Arthur Briaud, do Centro Nacional de Investigação Científica francês, «questionam a evolução do campo magnético da Lua ao demonstrarem a existência do núcleo interno e apoiam um cenário de inversão global do manto, que oferece conhecimentos substanciais sobre a cronologia do bombardeamento lunar durante os primeiros mil milhões de anos do Sistema Solar.»

Como se estuda o interior da Lua

A forma mais eficaz de investigar a composição interna dos objetos do Sistema Solar passa pelos dados sísmicos. A maneira como as ondas acústicas produzidas por sismos se propagam e são refletidas pelos materiais no interior de um planeta ou lua permite aos cientistas elaborar um mapa detalhado da sua estrutura interna.

Existem dados sísmicos lunares recolhidos durante a missão Apollo, mas a sua resolução é insuficiente para determinar com precisão o estado do núcleo interno. Sabe-se que há um núcleo externo fluido, embora continue a ser debatido o que este envolve. Tanto os modelos com um núcleo interno sólido como os que apresentam um núcleo inteiramente fluido são igualmente compatíveis com os dados da Apollo.

Para resolver definitivamente a questão, Briaud e os seus colegas reuniram dados de missões espaciais e de experiências de medição laser da distância à Lua, criando um perfil de várias características lunares. Entre elas estão o grau de deformação provocado pela interação gravitacional com a Terra, a variação da distância em relação ao nosso planeta e a sua densidade.

Depois, realizaram modelações com vários tipos de núcleo para identificar aquele que correspondia mais de perto aos dados observacionais.

Núcleo interno da Lua semelhante ao da Terra

Os investigadores chegaram a várias conclusões relevantes. Em primeiro lugar, os modelos mais semelhantes ao que se conhece sobre a Lua apontam para uma inversão ativa nas profundezas do manto lunar. Isto significa que os materiais mais densos no interior da Lua descem em direção ao centro, enquanto os menos densos sobem. Esta atividade é há muito apontada como uma explicação para a presença de determinados elementos nas regiões vulcânicas lunares. O trabalho da equipa acrescenta mais um elemento à evidência a favor dessa hipótese.

Também concluíram que o núcleo lunar é muito parecido com o da Terra: possui uma camada externa fluida e um núcleo interno sólido. Segundo a modelação, o núcleo externo tem um raio de cerca de 362 quilómetros (225 milhas), enquanto o núcleo interno mede cerca de 258 quilómetros (160 milhas). Isto equivale a aproximadamente 15 por cento de todo o raio da Lua.

A equipa determinou ainda que o núcleo interno tem uma densidade de cerca de 7 822 quilogramas por metro cúbico. Trata-se de um valor muito próximo da densidade do ferro.

Curiosamente, em 2011, uma equipa liderada pela cientista planetária Renee Weber, do Centro Marshall da NASA, chegou a uma conclusão semelhante. Recorrendo às técnicas sismológicas mais avançadas da época para analisar os dados da Apollo e estudar o núcleo lunar, encontrou indícios de um núcleo interno sólido com um raio de cerca de 240 quilómetros e uma densidade de aproximadamente 8 000 quilogramas por metro cúbico.

Segundo Briaud e a sua equipa, os seus resultados confirmam essas conclusões anteriores e constituem um argumento bastante forte a favor de um núcleo lunar semelhante ao terrestre. Isto tem implicações interessantes para a evolução da Lua.

Campo magnético e evolução lunar

Sabe-se que, pouco depois da sua formação, a Lua possuía um campo magnético poderoso, que começou a enfraquecer há cerca de 3,2 mil milhões de anos. Como um campo magnético desta natureza é gerado pelo movimento e pela convecção no núcleo, a composição do núcleo lunar é extremamente relevante para compreender como e por que razão esse campo desapareceu.

Tendo em conta a esperança da humanidade de regressar à Lua num prazo relativamente curto, talvez não seja preciso esperar muito por uma confirmação sísmica destas conclusões.

A investigação foi publicada na Nature.

Uma versão deste artigo foi publicada pela primeira vez em maio de 2023.