50 anos depois, as amostras lunares da Apollo 17 ainda revelam segredos sobre os vulcões lunares
Pequenas contas de vidro formadas no fogo de erupções vulcânicas explosivas na Lua e trazidas de volta à Terra pela Apollo 17 revelam seus segredos.
Neste artigo:
Introdução
Surpreendentemente, as amostras de material da Lua recuperadas pelas missões Apollo ainda fornecem novos insights mais de 50 anos depois. Neste caso, como pequenas contas de vidro espalhadas pela superfície lunar estão nos contando sobre as plumas vulcânicas explosivas que as formaram de 3,3 a 3,6 bilhões de anos atrás.
“Temos essas amostras há 50 anos, mas agora temos a tecnologia para compreendê-las completamente“, disse Ryan Ogliore, professor de física da Universidade Washington em St. Louis, em um comunicado . “Muitos desses instrumentos seriam inimagináveis quando as contas foram coletadas pela primeira vez.”
As minúsculas esferas, com menos de um milímetro de tamanho, estão incrustadas em rochas lunares e misturadas ao regolito lunar. Elas vêm em duas variedades, laranja e preta, e foram produzidas quando gotas de lava em plumas que irromperam violentamente de vulcões resfriaram rapidamente no vácuo frio da superfície lunar. Há cerca de 3,5 bilhões de anos, a Lua era extremamente vulcânica, formando as manchas escuras dos mares lunares que hoje formam a “face” do “Homem na Lua“.
Harrison Schmitt, da Apollo 17, no Vale Taurus-Littrow, de onde as esferas de vidro vulcânico foram coletadas. (Crédito da imagem: Eugene A. Cernan/Fotomontagem de Eric Hartwell e NASA via Wikimedia Commons)
“As contas são cápsulas minúsculas e intocadas do interior lunar“, disse Ogliore. “São algumas das amostras extraterrestres mais incríveis que temos.“
Ogliore fazia parte de uma equipe liderada por Thomas Williams, Stephen Parman e Alberto Saal, da Universidade Brown, em Rhode Island, que utilizou uma variedade de técnicas modernas de análise microscópica nas contas para aprender mais sobre as condições vulcânicas em que elas se formaram.
O principal instrumento usado foi uma microsonda iônica NanoSIMS 50 da Universidade de Washington, que pode realizar espectrometria em escala atômica, identificando elementos e isótopos e sondando a estrutura em nanoescala.
Para evitar que o material em questão fosse exposto à atmosfera terrestre e reagisse com seu oxigênio, o feixe de íons perfurou as amostras, extraindo as esferas de dentro delas e, em seguida, tomando o cuidado de proteger o material da nossa atmosfera. As amostras foram então submetidas a uma série de técnicas de análise, incluindo tomografia de sonda atômica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios X por dispersão de energia.
Um diagrama mostrando como uma fonte de fogo vulcânico produz contas de vidro em três estágios: liberação de gás, entrada de gás e dessublimação.(Crédito da imagem: Icarus 2025)
“Mesmo com as técnicas avançadas que usamos, essas medições foram muito difíceis de fazer“, disse Ogliore.
As medições informaram à equipe sobre a pressão, a temperatura e a química do ambiente em que as contas se formaram. De fato, a própria existência delas é prova de que a lua teve erupções explosivas, “algo como as fontes de fogo que você pode ver no Havaí hoje“, disse Ogliore.
No entanto, a cor, o formato e a composição química das contas de vidro lunares são bem diferentes das suas equivalentes terrestres.
A análise mostrou que as esferas de vidro são revestidas por uma camada com menos de 100 nanômetros de espessura, depositada sobre as esferas à medida que o vapor se condensava das nuvens vulcânicas. Assim, a análise dessas nanocamadas fornece informações sobre essas nuvens vulcânicas, a partir das quais podemos aprender mais sobre o vulcanismo lunar .
As nanocamadas na superfície das esferas não são lisas, mas apresentam uma série de formas e heterogeneidades descritas como “micromontes“, “toros“, “placas” e “bolhas“. Os micromontes, em particular, têm uma base mais rica em ferro do que suas superfícies superiores. Esse gradiente de ferro está relacionado à rápida diminuição da pressão na pluma vulcânica no breve período em que os micromontes na nanocamada foram depositados.
Características em nanoescala na superfície das contas de vidro, incluindo “micromontes”, placas, tornos e bolhas.(Crédito da imagem: Ícaro, 2025)
Tanto as contas pretas quanto as laranjas estudadas nesta análise foram recuperadas pela missão Apollo 17 em 1972 — a única missão a voar com um geólogo especialista, Harrison Schmitt , a bordo — do Vale Taurus-Littrow, no Mare Serenitatis.
As esferas pretas são abundantes em nanocristais de sulfeto de zinco, e a modelagem termoquímica dessas esferas indica que hidrogênio e enxofre foram os principais elementos nas plumas de gás vulcânico que as formaram. Já as esferas laranjas carecem de quantidades notáveis de cristais de sulfeto de zinco. Isso sugere uma mudança ao longo do tempo nas condições da erupção vulcânica que produziu as esferas pretas e laranjas.
“É como ler o diário de um antigo vulcanologista lunar“, disse Ogliore.
Embora as descobertas sejam apenas um pequeno detalhe no grande esquema das coisas, elas nos levam um passo mais perto da compreensão das condições vulcânicas que formaram o Homem na Lua e por que esse vulcanismo ocorreu em primeiro lugar.
Os resultados foram publicados on-line em abril no periódico Icarus .
Com informações de:
