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A Lua

Luna

   A Lua é o único satélite natural da Terra:
órbita:    384.400 km da Terra
diâmetro:  3.476 km
massa:     7,35e22 kg
   Chamada de Luna pelos Romanos, Selene e Artemis pelos Gregos, e muitos outros nomes em outras mitologias.

   A Lua, é claro, é conhecida desde os tempos pré-históricos. Ela é o segundo objeto mais brilhante no céu depois do Sol. Como a Lua orbita em torno da Terra uma vez por mês, o ângulo entre a Terra, a Lua e o Sol muda; nós vemos isto como o ciclo das fases da Lua. O tempo entre sucessivas luas novas é de 29,5 dias (709 horas), um pouco diferente do período orbital da Lua (medido em relação às estrelas) já que a Terra percorre uma distância significativa em sua órbita ao redor do Sol neste tempo.

   Devido ao seu tamanho e composição, a Lua é algumas vezes classificada como um "planeta" terrestre junto com Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

   A Lua foi visitada primeiro pela espaçonave Soviética Luna 2 em 1959. Ela é o único corpo extraterrestre a ter sido visitada pelos humanos. O primeiro pouso foi em 20 de Julho de 1969 (você lembra onde você estava?); o último foi em Dezembro de 1972. A Lua é também o único corpo cujas amostras foram trazidas de volta para a Terra. No verão de 1994, a Lua foi mapeada exaustivamente pela pequena espaçonave Clementine e novamente em 1999 pela Lunar Prospector.

   As forças gravitacionais entre a Terra e a Lua causam alguns efeitos interessantes. O mais óbvio são as marés. A atração gravitacional da Lua é mais forte no lado da Terra mais próximo à Lua e mais fraco no lado oposto. Já que a Terra, e particularmente os oceanos, não são perfeitamente rígidos ela é esticada ao longo da linha em direção à Lua. Do nosso ponto de vista na superfície da Terra nós vemos duas pequenas protuberâncias, uma em direção à Lua e outra diretamente oposta. O efeito é muito maior na água do oceano que na crosta sólida, assim as protuberâncias no mar são maiores. E já que a rotação da Terra é mais rápida do que a da Lua movendo-se em sua órbita, as protuberâncias se movem em torno da Terra cerca de uma vez por dia dando duas marés por dia. (Isto é um modelo altamente simplificado; as marés reais, especialmente próximo à costa, são muito mais complexas.)
    Mas a Terra também não é completamente fluida. A rotação da Terra leva as protuberâncias da Terra a ficarem um pouco à frente do ponto diretamente abaixo da Lua. Isto significa que a força entre a Terra e a Lua não está exatamente ao longo da linha entre seus centros produzindo um torque na Terra e uma força de aceleração na Lua. Isto causa uma rede de transferência de energia rotacional da Terra para a Lua, desacelerando a rotação da Terra em cerca de 1,5 milissegundos/século e elevando a Lua para uma órbita mais alta cerca de 3,8 centímetros/ano. (Efeito contrário acontece a satélites com órbitas raras como Phobos e sTriton).
    A natureza assimétrica de sua interação gravitacional é responsável pelo fato da lua girar sincronamente, quer dizer, ele está preso em fase com sua órbita de forma que o mesmo lado sempre está virado em direção à Terra. Assim como a rotação da Terra está sendo diminuída pela influência da Lua em um passado distante a rotação da Lua foi diminuída pela ação da Terra, mas neste caso o efeito foi muito maior. Quando a velocidade de rotação da Lua foi reduzida para adaptar-se ao seu período orbital (de forma que a protuberância sempre apontasse em direção à Terra) não havia mais um torque descentrado na Lua e a situação estável foi atingida. A mesma coisa aconteceu com a maioria dos outros satélites no Sistema Solar. Eventualmente, a rotação da Terra será reduzida para se adaptar ao período da Lua, também ,como no caso de Plutão e Charon.

   Atualmente, a Lua parece balançar um pouco (devido à sua órbita ligeiramente não-circular) de forma que alguns poucos graus do lado oculto podem ser vistos de tempos em tempos, mas a maior parte do lado oculto (esquerda) era completamente desconhecido até que a espaçonave Soviética Luna 3 o fotografou em 1959. (Nota: não existe "lado escuro" da Lua; todas as partes da Lua recebem a luz do sol metade do tempo (exceto algumas crateras profundas próximas aos pólos). Alguns que usaram o termo "lado escuro" no passado poderiam estar se referindo ao lado oculto como "escuro" no sentido de "desconhecido" mas mesmo este significado não é valido hoje!)

   A Lua não tem atmosfera. Mas evidências achadas pela Clementine sugerem que pode haver gelo em algumas crateras profundas próximas ao pólo Sul da Lua que estão permanentemente na sombra. Isto agora foi confirmado pela Lunar Prospector. Aparentemente existe gelo no pólo Norte também. O custo de futuras explorações lunares ficou mais barato!

   A crosta da Lua tem em média 68 km de espessura e varia de basicamente 0 abaixo do Mare Crisium até 107 km ao norte da cratera Korolev no lado oculto. Abaixo da crosta está um manto e provavelmente um pequeno núcleo (a grosso modo com 340 km de raio e 2% da massa da Lua). Entretanto, diferente da Terra, o interior não está mais ativo. Curiosamente, o centro de massa está deslocado do centro geométrico em aproximadamente 2 km na direção da Terra. A crosta também é mais fina no lado visível.

   Existem dois tipos principais de terreno na Lua: a altamente esburacada e muito velha highlands e as relativamente lisas e jovens maria. As maria (que compreende cerca de aproximadamente 16% da superfície da Lua) são gigantescas crateras de impacto que foram posteriormente inundadas com lava derretida. A maioria da superfície é coberta com regolito, uma mistura de fina poeira e pedaços de rocha produzida por meteoros de impacto. Por alguma razão desconhecida, as maria estão concentradas no lado visível.

   A maioria das crateras do lado visível são batizadas com nomes de figuras famosas na história da ciência tais como Tycho, Copérnico, e Ptolomeu. Estruturas no lado oculto tem referências mais modernas como Apollo, Gagarin e Korolev (com uma tendência distintamente Russa já que as primeiras imagens foram obtidas pela Luna 3). Além das familiares estruturas no lado visível, a Lua também tem a gigantesca cratera Pólo Sul-Aitken no lado oculto que tem 2250 km de diâmetro e 12 km de profundidade tornando-a a maior cratera de impacto no sistemas solar e a Orientale no extremo ocidental (como visto da Terra; no centro da imagem a esquerda) que é um exemplo esplêndido de uma cratera multi-anelar.

   Um total de 382 kg de amostras de rochas foram trazidas para a Terra pelos programas Apollo e Luna. Elas forneceram a maioria do conhecimento detalhado sobre a Lua. Elas são particularmente valiosas já que puderam ser datadas. Mesmo hoje, 30 anos depois do último pouso, cientistas ainda estudam estas preciosas amostras

   A maioria das rochas na superfície da Lua parecem ter entre 4,6 e 3 bilhões de anos. Isto encaixa por sorte com as mais velhas rochas terrestres que raramente são mais velhas do 3 bilhões de ano. Assim a Lua fornece evidências sobre a história primordial do Sistema Solar que nao estão disponíveis na Terra.

   Antes do estudo das amostras da Apollo, não havia consenso sobre a origem da Lua. Haviam três teorias principais: co-crescimento que afirmava que a Lua e a Terra se formaram ao mesmo tempo na Nebulosa Solar; fissão que afirmava que a Lua se dividiu a partir da Terra; e captura que sustentava que a Lua havia se formado em algum lugar e foi subsequentemente capturada pela Terra. Nenhuma destas teorias funciona muito bem. Mas as novas e detalhadas informações das rochas Lunares levam à teoria do impacto: que a Terra colidiu com um objeto muito grande (tão grande quanto Marte ou maior) e a Lua se formou do material ejetado. Existem detalhes que ainda precisam ser trabalhados, mas a teoria do impacto é atualmente a mais aceita.

   A Lua não tem campo magnético global. Mas algumas de suas rochas de superfície mostram algum magnetismo remanescente indicando que pode ter havido um campo magnético global nos primórdios da história da Lua.

   Sem atmosfera e campo magnético, a superfície da Lua está diretamente exposta ao vento solar. Ao longo dos seus 4 bilhões de anos de vida muitos íons de hidrogênio do vento solar se incrustaram no regolito da Lua. Assim, as amostras de regolito trazidas pelas missões Apollo provaram ser valiosas nos estudos sobre o vento solar. Este hidrogênio lunar pode também ser usado um dia como combustível de foguete.

Mais sobre a Lua

Questões em aberto

  • Por que as maria estão concentradas no lado visível?
  • Por que o centro de massa da Lua está deslocado? É devido às forças gravitacionais da Terra?
  • Agora que encontramos água na Lua, que faremos com ela?
  • Somente doze homens andaram na superfície da Lua. Quem será o 13º? Quem será a primeira mulher?

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Copyright © 1994-2017 by William A. Arnett; última atualização: 02/10/2010


Traduzido por Luis Gustavo Gabriel