Este mapa mostra o campo de gravidade da lua, medido pela missão GRAIL da NASA. Crédito de imagem: NASA / ARC / MIT
Os primeiros resultados científicos dos orbitais lunares GRAIL da NASA fornecem detalhes incríveis do interior da Lua e o mapa de campo de gravidade de maior resolução de qualquer corpo celeste, incluindo a Terra.
Os dados do GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) mostram estruturas internas antigas que antes eram desconhecidas, fornecem detalhes até cinco ordens de magnitude melhores do que os estudos anteriores da Lua e fornecem informações sem precedentes sobre a superfície e o campo de gravidade da Lua.
A sonda gêmea, apelidada de Ebb e Flow, envia sinais de rádio entre si e qualquer mudança na distância entre as duas enquanto circulam a Lua é medida, até mudanças tão pequenas quanto 50 nanômetros por segundo. "Essa é 1/20.000 da velocidade que um caracol se move", disse Maria Zuber, pesquisadora principal do GRAIL, falando hoje na conferência da União Geofísica Americana.
Os novos mapas de gravidade revelam uma abundância de recursos, como estruturas tectônicas, formas de relevo vulcânicas, anéis de bacia, picos centrais da cratera e inúmeras crateras simples em forma de tigela. Os dados também mostram que o campo de gravidade da lua é diferente do de qualquer planeta terrestre em nosso sistema solar.
Os instrumentos da espaçonave GRAIL podem sondar dentro do planeta. Os vídeos incríveis divulgados hoje mostram uma abundância de detalhes que a equipe afirmou estar apenas começando a estudar.
Subtrair a gravidade das características da superfície fornece o que é chamado de mapa de gravidade de Bouguer. O que resta é uma visão de anomalias de massa no interior da Lua devido a variações na espessura da crosta ou na densidade do manto. No vídeo acima, as máximas circulares proeminentes próximas ao lado (em vermelho) indicam as concentrações de massa conhecidas ou 'mascons', mas muitos recursos semelhantes do lado oposto recentemente descobertos também são visíveis.
"98% da gravidade local está associada à topografia, enquanto 2% são outras características gravitacionais", disse Zuber. "Você pode ver os mascotes lunares, mas, caso contrário, vemos uma superfície interna lisa. A única maneira de isso acontecer é se os impactos na Lua inicial destruírem a superfície interna. ”
Esses mapas da lua mostram as anomalias gravitacionais de "Bouguer", medidas pela missão GRAIL da NASA. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / CSM
O mapa de gravidade de Bougeur também revelou evidências de atividade vulcânica antiga sob a superfície da Lua e estranhas anomalias gravitacionais lineares.
"Nos gradientes do mapa de gravidade de Bouguer, vimos características que não esperávamos", disse Jeff Andrews-Hanna, co-investigador do GRAIL. “Identificamos uma grande população de anomalias gravitacionais lineares. Não vemos nenhuma expressão deles nos mapas de topografia, por isso inferimos que essas são estruturas internas antigas ”.
Uma anomalia de gravidade linear que cruza a bacia de Crisium, na região próxima da lua, foi revelada pela missão GRAIL da NASA. Os dados do gradiente de gravidade GRAIL são mostrados à esquerda, com a localização da anomalia indicada. Vermelho e azul correspondem a gradientes de gravidade mais fortes. Os dados de topografia na mesma região do altímetro a laser Lunar Orbiter Lunar Orbiter da NASA são mostrados à direita; esses dados não mostram sinais de anomalia de gravidade. Crédito: NASA / JPL-Caltech / CSM
Por exemplo, nesta imagem da Crisium Basin, que forma um dos olhos do 'homem na lua', os mapas de gravidade mostram uma característica linear que atravessa a bacia, enquanto os mapas de topografia não mostram essa característica correlativa. "Isso nos diz a anomalia de gravidade formada antes dos impactos", disse Andrews-Hanna.
Esses mapas do lado próximo e distante da lua mostram os gradientes de gravidade medidos pela missão GRAIL da NASA, destacando uma população de anomalias lineares de gravidade. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / CSM
Dados adicionais revelam que a crosta interna da Lua é quase completamente pulverizada. Leia mais sobre isso em nosso segundo artigo sobre os novos resultados do GRAIL.
Outros dados revelam que a crosta da Lua é mais fina do que se pensava anteriormente.
"Usando os dados de gravidade do GRAIL, descobrimos que a espessura média da crosta é de 32 a 34 quilômetros, cerca de 10 km a menos do que os estudos anteriores", disse Mark Wieczorek, co-pesquisador do GRAIL. “Descobrimos que a abundância de alumínio na Lua é quase a mesma que a da Terra. Isso é consistente com uma hipótese recente de que a Lua é derivada de materiais da Terra quando foi formada durante um evento de impacto gigante. ”
A missão GRAIL da NASA levou este vídeo sobrevôo acima da bacia Mare Orientale da lua da Terra. Foi coletado pelo MoonKAM a bordo da sonda Ebb da GRAIL nos dias 7 e 8 de abril de 2012. Crédito do filme: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Durante sua missão principal, as duas naves GRAIL orbitaram apenas 55 km acima da superfície da Lua. Essa distância é o motivo pelo qual a GRAIL está produzindo os melhores dados do campo de gravidade para qualquer planeta, incluindo a Terra.
"O GRACE ainda está coletando ótimos dados sobre o campo de gravidade da Terra, mas como a Terra tem uma atmosfera, o GRACE precisa orbitar a 500 km", disse Zuber. "Nada supera ficar baixo."
Zuber disse que a equipe do GRAIL aprendeu com o GRACE e conseguiu fazer "algumas melhorias criteriosas". Ela também sugeriu que essa tecnologia deveria ser usada para todos os corpos planetários do sistema solar e lançou uma idéia atraente: "Imagine mapear correntes sob a superfície da Europa", disse ela.
O GRAIL termina a missão científica primária em maio e está atualmente trabalhando em uma missão estendida em que a altitude das naves foi reduzida para apenas 23 km acima da superfície. "Estamos abrindo outra janela de geofísica e, em breve, você ouvirá os resultados dos novos conjuntos de dados", disse Sami Asmar, membro da equipe do GRAIL.
Em uma sessão da conferência da AGU, mais tarde, Zuber revelou que amanhã, 6 de dezembro de 2012, a equipe abaixará a sonda GRAIL para apenas 11 km acima da superfície lunar.
Conceito artístico da missão GRAIL, com duas naves espaciais em órbita dupla ao redor da lua para medir seu campo de gravidade em detalhes sem precedentes. Crédito de imagem: NASA / JPL
A missão estendida terminará em breve, em meados de dezembro, e logo depois, as duas naves espaciais cairão intencionalmente na superfície lunar. A equipe disse hoje que ainda está formulando idéias para o cenário de impacto e olhando para a possibilidade de apontar os acidentes para que eles fiquem dentro do campo de visão dos instrumentos no Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA.
