O grande mistério da composição única de um tipo de rocha lunar é revelado

A mera presença de um tipo de rocha exclusiva da Lua confundiu os cientistas, que não conseguiam entender por que ela estava ali ou explicar a composição característica da rocha vulcânica. Um novo estudo finalmente desvendou o mistério, explicando um passo fundamental na origem destes magmas distintos.

Imitando as condições lunares

Nas profundezas do interior lunar, há cerca de três mil milhões e meio de anos, o ferro elementar do magma lunar trocou-se com o magnésio das rochas circundantes, modificando as propriedades químicas e físicas do derretimento viscoso.

Uma combinação de experimentos laboratoriais de alta temperatura usando rocha derretida e análise isotópica sofisticada de amostras lunares permitiu que uma equipe internacional de cientistas, liderada pela Universidade de Bristol e pela Universidade de Münster, imitasse as condições lunares antigas e identificasse uma reação crucial que controla a configuração da rocha.

"A origem das rochas lunares vulcânicas é uma história fascinante que envolve uma 'avalanche' de uma pilha instável de cristais em escala planetária criada pelo resfriamento de um oceano de magma primordial", explica Tim Elliott, professor de Ciências da Terra em Bristol, e co-autor principal do artigo da revista Nature Geoscience.

“Para limitar esta história épica, a presença de um tipo de magma exclusivo da Lua é essencial, mas explicar como esses magmas poderiam ter chegado à superfície para serem amostrados por missões espaciais tem sido um problema difícil de explicar. É fantástico ter resolvido esse dilema.”

Tudo sobre o titânio

As missões Apollo da NASA nas décadas de 1960 e 1970 reuniram com sucesso amostras de lava antiga solidificada da crosta lunar, trazendo-as à Terra. Essas amostras continham concentrações surpreendentemente elevadas de titânio (Ti). O mapeamento mais recente por satélite em órbita mostra que estes magmas, os chamados "basaltos de alto Ti", estão espalhados pela Lua.

"Até agora, os modelos não foram capazes de recriar composições de magma que correspondam às características químicas e físicas essenciais dos basaltos com alto teor de Ti", diz o Dr. Martijn Klaver, pesquisador do Instituto de Mineralogia da Universidade de Münster e coautor principal. "Tem sido particularmente difícil explicar a sua baixa densidade, que lhes permitiu entrar em erupção há cerca de três mil milhões e meio de anos."

As medições dos basaltos com alto teor de Ti também revelaram uma composição isotópica distinta que fornece uma impressão digital das reações reproduzidas pelos experimentos. Ambos os resultados demonstram como a reação de fusão sólida é fundamental para a compreensão da formação destes magmas lunares únicos.

Referência da notícia:
Klaver, M., Klemme, S., Liu, XN. et al. Titanium-rich basaltic melts on the Moon modulated by reactive flow processes. Nat. Geosci. (2024).