A cada ano, a Lua se afasta 38 mm (1,5 polegadas) da Terra — aproximadamente na mesma velocidade em que as unhas humanas crescem. Parece muito lento para importar, mas multiplicado ao longo do tempo geológico remodelou ambos os mundos, estendendo o dia terrestre hora após hora enquanto a Lua se afasta lentamente do alcance.
Também é um lugar de extremos quando você olha além da vista familiar da Terra: uma cratera permanentemente sombreada mais fria que a superfície de Plutão, um campo magnético que praticamente desapareceu, e fluxos de lava que explodiram muito mais recentemente do que a superfície antiga e repleta de crateras da Lua sugeriria.
A Lua também é o mundo mais bem documentado que temos. Amostras trazidas por três programas espaciais diferentes, mais satélites ainda voando hoje, continuam mudando a imagem de como se formou e o que ainda está fazendo silenciosamente sob essa superfície cinzenta.
O longo adeus
Essa deriva de 38 mm por ano é um sintoma de fricção de maré entre a Terra e a Lua, e o efeito funciona de ambas as formas. A atração da Lua está gradualmente desacelerando a rotação da Terra: as estimativas atuais dizem que esse arrasto de maré, junto com o do Sol, ajudou a estender o dia terrestre de cerca de 6 horas para as 24 horas atuais ao longo de aproximadamente 4,5 bilhões de anos.
A desaceleração não foi uniforme, mas a tendência é clara. Há 3,2 bilhões de anos, durante a eon Arqueana, o dia solar da Terra era de apenas cerca de 13 horas — pouco mais de metade de hoje. Cada uma dessas horas extra veio de uma fonte: a Lua, silenciosamente roubando a rotação da Terra e convertendo-a em distância orbital.
Nascido em uma colisão oblíqua, explorado por três programas espaciais
A história da Lua provavelmente começar com uma colisão que parece apenas gentil em retrospectiva. Na hipótese do impacto gigante, um protoplanetário do tamanho de Marte conhecido como Theia — um de uma população de corpos similares que se acredita ter existido no Sistema Solar há 4,5 bilhões de anos — atingiu a jovem Terra em um ângulo raso de cerca de 45 graus. As simulações sugerem que o impactador acelerou de menos de 4 km/s enquanto ainda estava distante a mais de 9,3 km/s (5,8 mi/s) no momento da colisão, lançando escombros suficientes em órbita para eventualmente formar a Lua.
Milênios depois, humanos foram recuperar fragmentos dessa colisão sob um nome com sua própria história de origem. O gerente da NASA Abe Silverstein nomeou o programa Apollo em homenagem ao deus grego uma noite no início de 1960, argumentando que "Apollo cavalgando sua carruagem através do Sol era apropriado para a grande escala do programa proposto."
Três programas espaciais eventualmente trouxeram fragmentos da Lua para casa, em escalas muito diferentes. Pousadas Apollo tripuladas trouxeram 382 kg (842 lb) de rochas e solo lunar entre 1969 e 1972; três missões Luna robóticas soviéticas trouxeram um modesto 301 gramas (10,6 oz); e em 2020 o Chang'e 5 robótico da China trouxe 1.731 g (61,1 oz) — mais de cinco vezes todo o butim soviético em uma única missão.
O lugar mais frio já medido pela humanidade
Nem todos os extremos da Lua vêm de impactos ou marés. Em uma cratera permanentemente sombreada perto do pólo norte chamada Hermite, o Lunar Reconnaissance Orbiter mediu uma temperatura de apenas 26 K (−247 °C) perto do solstício de inverno. Essa é a temperatura mais fria já medida em qualquer lugar do Sistema Solar por uma espaçonave — ainda mais fria que a superfície de Plutão.
Uma paisagem de extremos recordistas
O lado oposto da Lua oculta sua cicatriz mais dramática. A bacia Pólo Sul-Aitken mede cerca de 2.240 km (1.390 milhas) de largura, tornando-a a maior cratera da Lua e a segunda maior cratera de impacto confirmada em qualquer lugar do Sistema Solar. Seu piso fica 13 km (8,1 milhas) abaixo da borda, atingindo uma profundidade de −9.178 km — o ponto mais baixo da superfície lunar.
O ponto mais alto da Lua fica não muito longe. O chamado pico Seleano se eleva 10.629 km (6.605 milhas) acima da superfície média, e pesquisadores acreditam que o mesmo impacto oblíquo que escavou a bacia Pólo Sul-Aitken pode ter espessado a crosta aqui, empurrando-a para cima em vez de para baixo.
A Lua não é apenas marcada por seu passado — continua mudando silenciosamente de forma. Redes de falhas de escaparpe na superfície sugerem que a Lua encolheu cerca de 90 metros (300 pés) apenas no último bilhão de anos, enquanto seu interior esfria lentamente.
Dois rostos, duas peles diferentes
Fique na Terra e olhe para cima, e quase tudo que você vê escuro é assimétrico. Quase todas as planícies de lava da Lua, ou maria, ficam no lado próximo: cobrem 31% da superfície do lado próximo, em comparação com apenas 2% do lado oculto.
Parte da explicação está enterrada no subsolo. Medições da NASA colocam a crosta lunar em cerca de 25 milhas (40 km) de espessura no lado próximo, mas até cerca de 37 milhas (60 km) de espessura no lado oposto — uma tampa mais grossa que teria dificultado a lava em se abrir e inundar a superfície com lava.
Até mesmo no lado próximo, o padrão quebra em um lugar. A maior parte da lava mare fluiu em bacias de impacto baixas, mas a maior extensão de basalto única da Lua, Oceanus Procellarum, não corresponde a nenhuma bacia de impacto óbvia — um lembrete de que a lava não segue apenas o mapa de impactos antigos.
O interior inquieto e silencioso da Lua
A Lua nem sempre foi magneticamente morta. Na era mais primitiva, entre cerca de 4,5 bilhões e 3,56 bilhões de anos, seu campo magnético atingiu intensidades de cerca de 100 microtesla (1 Gauss) — próximo à força do campo magnético terrestre hoje.
Esse campo quase desapareceu completamente. Hoje o campo magnético externo da Lua mede menos de 0,2 nanotesla, ou menos de cem milésimos de terra — um mundo que uma vez gerou um campo para rivalizar com o nosso, agora dificilmente detectável.
A Lua também não está completamente imóvel. Moonquakes são muito menos comuns e mais fracos que terremotos, mas podem durar até uma hora — muito mais que qualquer terremoto na Terra — porque as vibrações sísmicas se dispersam através da crosta superior seca e fragmentada da Lua em vez de se dissipar rapidamente.
Lava que continuou a explodir muito mais tarde do que o esperado
A própria lava é quimicamente incomum. O dióxido de titânio pode compor até 15% do peso do basalto mare, em comparação com menos de 4% na maioria dos basaltos encontrados na Terra — uma diferença que aponta para uma história química muito diferente dentro dos dois mundos.
Essa lava também continuou a fluir mais recentemente do que a face antiga e cheia de crateras da Lua sugeriria. A análise atualizada de amostras coletadas pela missão Chang'e-5 da China mostra que alguns basaltos lunares podem ter apenas 2,03 bilhões de anos — evidência de que a atividade vulcânica da Lua durou muito mais tempo do que sua superfície densamente craterizada sugere.
Água no último lugar onde alguém o esperaria
Durante décadas, "seco como a Lua" era uma descrição razoável. Então, em outubro de 2020, o Observatório Estratosférico da NASA para Astronomia Infravermelha (SOFIA) confirmou, pela primeira vez, a presença de água na superfície iluminada pelo sol da Lua — não escondida em uma cratera polar permanentemente sombreada, mas em território bombardeado por luz solar direta.
A descoberta importa como mais do que trivialidade. A água acessível fora dos pólos profundamente congelados seria, em princípio, muito mais fácil para missões futuras localizar e usar do que o gelo enterrado em escuridão permanente.