A lua pode ter afetado a forma da Terra primitiva

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2 de Março de 2023

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O pôr da lua atrás da Terra, visto da Estação Espacial Internacional. Fotografia de Reid Wiseman, NASA.

Quando a lua se formou, orbitava muito mais de perto o nosso planeta, provocando efeitos estranhos – uma rotação extremamente elevada e uma forma bizarra.

Texto: Robin George Andrews

Há cerca de 4.5 mil milhões de anos, um impacto cataclísmico criou a lua a partir de escombros de uma Terra em formação. De acordo com muitos geocientistas, naquela época, o nosso planeta era um lugar estranho com lava a escorrer ocasionalmente através de uma extensão global de crosta, enquanto muitas das características geológicas mais complexas do planeta ainda estavam muito longe da sua formação.

Mas, de acordo com um novo modelo, a jovem lua estava tão perto da Terra que pode ter tido um efeito profundamente estranho no nosso lar embrionário.

Naquela fase, a lua estava cerca de 30 vezes mais próxima da Terra, em relação ao que acontece actualmente. Os novos cálculos revelam que esta proximidade perturbou o equilíbrio da valsa orbital entre a Terra e a lua. Este processo fez a Terra girar tão depressa que o planeta pode ter esticado até ficar com uma forma parecida com uma bola de rugby, ou algo ainda mais achatado.

Esta Terra de forma estranha era um mundo de transformações dramáticas, com a construção de montanhas e uma actividade vulcânica intensa, e este turbilhão geológico teve potencial para fabricar todos os tipos de rochas e minerais complexos, e talvez até o primeiro esboço das rochas que compõem as actuais massas terrestres.

“Nas primeiras dezenas de milhões de anos da história da Terra, o nosso planeta era um lugar incrivelmente dinâmico”, diz Simon Lock, cientista planetário do Instituto de Tecnologia da Califórnia e um dos coautores do novo trabalho. “Era um mundo muito diferente do que as pessoas imaginam.”

Apesar de o novo modelo ainda não ter sido revisto por pares, vários especialistas acreditam que tem muito mérito. A ideia de que a Terra pode ter sido, durante algum tempo, uma “batata”, pode parecer estranha, diz Sara Russell, professora de ciências planetárias no Museu de História Natural de Londres que não participou no novo estudo. Mas é possível que a lua primitiva tenha sido um dos primeiros engenheiros geológicos da Terra.

“Nunca ouvi nada parecido com isto, mas é incrível”, diz Sara.

Tempos únicos

O registo do desenvolvimento da Terra está escrito nas rochas. Mas o fluxo de ar, gelo e água devoraram muitas das rochas do passado, e as trincheiras nas profundezas do mar também aniquilaram crostas antigas. Todos estes processos significam que grande parte da história geológica do planeta foi eliminada. As eras que se seguiram à formação da Terra são particularmente obscuras, mas os geólogos assumem que, durante um período considerável de tempo, o planeta não testemunhou grandes mudanças: era uma superfície rochosa estagnada debaixo de um céu vulcânico nebuloso.

É por isso estranho que tenham sido encontrados na Austrália alguns cristais quase indestrutíveis – chamados zircões – que, de acordo com a medição da sua decomposição radioactiva, tenham 4.4 mil milhões de anos. Estes minerais encontram-se normalmente em rochas com composições químicas complexas, como granito, e os cientistas nunca chegaram a um consenso sobre a forma como uma Terra com tão pouca relevância geológica pode ter criado materiais tão avançados.

Talvez, pensou Simon Lock, a lua tenha interferido neste processo.

A nossa lua surgiu pouco depois de a Terra se começar a formar. Um objecto do tamanho de um planeta colidiu com a Terra e criou um anel com os blocos de construção lunares que se aglomeraram sob a forma de um satélite natural com um formato relativamente esférico. As simulações indicam que este novo parceiro orbitava muito mais de perto o nosso planeta do que acontece agora. Isto pode ter afetado a rotação da Terra, mas os estudos anteriores não analisaram as consequências mais amplas deste efeito. Curioso, Simon criou as suas próprias simulações para tentar descobrir qual pode ter sido o efeito da lua na rotação da Terra.

O sumário dos resultados representa um cenário extraordinário, enquadrando o parceiro de dança do nosso planeta como um arquitecto impressionante.

Reviravoltas e piruetas da Lua

A Terra e a lua estão ligadas numa dança gravitacional, e as leis da física exigem que, para manter o equilíbrio, se um destes objectos alterar o seu comportamento, o outro também o deve alterar. Este processo de equilíbrio, conhecido por conservação do momento angular, significa que a Terra gira mais depressa quando a lua está mais próxima, ou gira de forma mais lenta quando a lua está mais distante.

Pouco tempo depois de o oceano de rocha derretida da Terra ter começado a desenvolver uma crosta simples, a lua estava a apenas 13.000 km de distância, em comparação com os 384.400 km da actualidade. A Terra tinha uma rotação tão elevada que um dia durava apenas duas horas e meia. Isto pode ter feito com que um objecto que devia ser esférico se deformasse em algo consideravelmente elíptico.

“Nunca pensei que a Terra primitiva pudesse ter uma forma tão plana”, diz Robert Stern, especialista em placas tectónicas da Universidade do Texas, em Dallas, que não participou neste trabalho. Stern diz que, “pode parecer loucura, mas faz sentido”.

Hoje, a gravidade da lua distante afeta os nossos oceanos, formando as marés. Naquela altura, a sua potência gravitacional era muito mais forte. De acordo com o novo modelo, isto criou uma protuberância colossal de rocha sólida que percorria a Terra. Mas esta proximidade fez a lua acelerar, perturbando o seu “tango” com o nosso planeta. Para restaurar o equilíbrio, a lua começou a afastar-se do seu parceiro de dança.

A Terra respondeu diminuindo a sua velocidade absurda de rotação. E quando isto aconteceu, a sua forma alterou-se. As rochas ao longo do equador colidiram umas com as outras, como se fossem apanhadas num acidente de viação, dando início ao extravagante processo de construção de montanhas.

Perto dos polos da Terra, a crosta foi dilacerada. O manto superaquecido subjacente formou fendas, enquanto descomprimia e derretia, levando à produção de enormes quantidades de magma. Isto, diz Lock, é “muito semelhante com o que acontece actualmente nas dorsais oceânicas da Terra, mas com uma velocidade excessiva”, resultando na criação muito mais rápida de crosta terrestre.

Durante este turbilhão de eventos, algumas das gigantescas lajes de rocha podem ter sido forçadas a cair no manto. Assim sendo, podem ter fornecido à fornalha do planeta os ingredientes para preparar minerais quimicamente mais evoluídos, como os zircões com 4.4 mil milhões de anos encontrados pelos geólogos. Se os zircónios pertencerem realmente ao granito, representam a primeira tentativa do planeta criar o tipo de rochas continentais que compõem grande parte dos terrenos onde vivemos hoje.

Um mundo alienígena

Stern diz que o debate sobre a história primitiva da Terra é dominado pelos geólogos, não pelos cientistas planetários. “Mas as coisas realmente interessantes acontecem quando há novos intervenientes a contribuir”, acrescenta. Esta nova abordagem, que apresenta uma Terra primitiva com um formato estranho, “não é definitivamente mais do mesmo”.

É perfeitamente plausível que, durante os primeiros tempos de vida do nosso planeta, a lua tenha desempenhado um papel na sua moldagem, diz Paul Byrne, geólogo planetário da Universidade Estadual da Carolina do Norte que não participou nesta investigação. Mas, acrescenta Paul, a lua pode não ter sido o único arquitecto em ação. As entranhas da Terra primitiva eram três vezes mais quentes do que acontece actualmente, e esse calor pode ter alimentado todos os tipos de alterações à superfície, com ou sem a ajuda da lua.

Mas, como a Terra enterrou o seu passado geológico distante, é difícil provar a história que a influência poderosa da lua pode ter tido na adolescência do planeta. Russel diz que, “independentemente de este modelo estar correto ou não, é indubitável que nos ajuda a compreender melhor os primeiros dias do nosso planeta, isto se encararmos a jovem Terra como um mundo alienígena, e não como o lar que reconhecemos hoje”.