A atmosfera da Terra está a escapar para a Lua, e eis porquê.

A Lua não tem uma atmosfera verdadeira; ainda assim, a Terra poderá ter “partilhado” a sua ao longo de milhares de milhões de anos. Um estudo recente indica que o campo magnético da Terra pode estar a canalizar partículas da atmosfera terrestre para a superfície lunar.

Elementos voláteis no rególito lunar: um enigma antigo

Desde que os astronautas do programa Apollo trouxeram amostras, os cientistas têm identificado uma quantidade surpreendentemente elevada de elementos voláteis no rególito lunar - o pó fino e rochoso que cobre a superfície da Lua.

Entre as hipóteses para explicar estas concentrações, o vento solar surge como um candidato óbvio. No entanto, por si só, não consegue justificar os níveis observados, sobretudo no caso do azoto. Outra possibilidade é a contribuição de micrometeoritos: impactos constantes de pequenas rochas espaciais podem modificar quimicamente a superfície e ajudar a introduzir ou redistribuir compostos voláteis.

A atmosfera da Terra como fonte: o pressuposto posto à prova

A atmosfera da Terra já tinha sido sugerida como uma fonte adicional destes voláteis. Ainda assim, durante muito tempo assumiu-se que isso só teria sido viável antes do desenvolvimento do campo magnético terrestre; depois de estabelecido, acreditava-se que o próprio campo prenderia a maioria das partículas atmosféricas, impedindo que escapassem em grande número.

Uma equipa de astrofísicos da Universidade de Rochester decidiu testar directamente esse pressuposto.

Simulações comparativas: Terra primitiva vs. Terra moderna (campo magnético da Terra e vento solar)

Para perceber qual cenário se ajustava melhor aos dados, os investigadores simularam duas situações:

• Modelo de “Terra primitiva”: ausência de campo magnético e vento solar mais intenso.
  
• Modelo de “Terra moderna”: campo magnético forte e vento solar relativamente mais fraco.

De forma algo inesperada, o cenário da Terra moderna foi o que melhor coincidiu com as observações. O mecanismo proposto é o seguinte: o vento solar pode desalojar partículas carregadas da atmosfera, e essas partículas acabam por ser guiadas ao longo das linhas do campo magnético do planeta.

A magnetosfera terrestre e a “cauda”: quando a Lua atravessa o rasto

A magnetosfera terrestre não é uma esfera perfeita, apesar do nome. Sob a pressão contínua do vento solar, adquire uma forma alongada, semelhante à cauda de um cometa.

Quando a Lua atravessa essa região alongada, partículas transportadas e direccionadas pelo sistema magnético podem ser depositadas na superfície lunar, contribuindo para o enriquecimento de voláteis no rególito lunar.

Ligações a água e oxidação na Lua

Estudos anteriores já tinham sugerido que um processo semelhante poderia estar a levar oxigénio até à Lua, favorecendo a formação de água e até fenómenos de oxidação (por vezes descritos como “ferrugem”) em materiais presentes à superfície.

Com base nas novas simulações, os autores defendem que este transporte a partir da Terra poderá ter ocorrido durante milhares de milhões de anos, dando tempo suficiente para que essas partículas voláteis se acumulem gradualmente no rególito.

Um arquivo do passado atmosférico da Terra preservado na Lua

Ao longo desse enorme intervalo de tempo, a atmosfera terrestre mudou de forma profunda. Se parte do material atmosférico tiver sido efectivamente transferido e retido na superfície lunar, a Lua pode funcionar como uma espécie de cápsula do tempo, guardando indícios valiosos sobre a evolução histórica da composição atmosférica da Terra.

Além disso, esta ideia reforça o interesse científico em recolhas futuras de amostras em locais e profundidades diferentes do rególito: camadas distintas podem reflectir épocas diferentes, ajudando a reconstruir fases da história ambiental do nosso planeta com mais detalhe.

Por outro lado, compreender a dinâmica entre vento solar, campo magnético e transferência de partículas também é útil para interpretar processos semelhantes noutros sistemas, como luas de planetas com magnetosferas intensas, onde a interacção entre campos magnéticos e partículas carregadas pode igualmente alterar superfícies ao longo do tempo.

A investigação foi publicada na revista Nature Communications: Terra e Ambiente.