A Lua

A Lua é o “nosso” satélite, um pouco a nossa segunda casa no espaço. É o segundo objecto mais brilhante nos céus. As suas dimensões (diâmetro 3474 km - maior que Plutão), e composição (densidade 3.34 - da mesma ordem que Marte) principalmente se comparadas com as da Terra, permitem-nos considerá-la um planeta telúrico de pleno direito.

Figura 1 – A mais famosa fotografia de uma pegada. Apolo 11.

Até há pouco tempo, havia três teorias para a formação da Lua: a co-acreção, que supunha ter-se a Lua formado ao mesmo tempo que a Terra a partir da Nebulosa Protoplanetária Solar; a fissão, que supunha que a Lua se separou de uma Terra ainda em fusão por efeito da rotação; a captura, que supunha que a Lua era um pequeno planeta capturado pelo campo gravitacional da Terra. Os dados mais recentes, obtidos pela análise das rochas lunares, conduziram-nos à teoria hoje mais geralmente aceite: a do impacto, que supõe ter a Terra chocado com um objecto pelo menos tão grande como Marte e ter-se a Lua formado a partir do material então ejectado da Terra.

Uma das características mais notáveis desde sempre na Lua é apresentar fases (nova, falcadas, quartos, gibosas e cheia) consoante o ângulo Sol-Terra-Lua. Só no séc. XVI Galileu observou as mesmas fases em Vénus, primeiro, e depois em Mercúrio, o que confirmou ser o Sistema Solar heliocêntrico. Os planetas exteriores também apresentam fases, mas só gibosas e cheia. O luar é, claro, a luz solar reflectida na Lua, que nem é muito reflectora (albedo 0.12). O albedo da Terra é muito maior (0.30) o que tem como consequência que podemos por vezes ver a parte não iluminada da lua, principalmente nas fases falcada até quarto: é a luz cendrada, ou luz cinzenta, reflectida da Terra (Figura 7).

A sua proximidade da Terra (em média 384 400 km) fez com que fosse o primeiro objecto da exploração planetária. Foi o primeiro objecto extraterrestre onde pousou uma sonda (a sonda soviética Luna 2, em 1959) e, claro, o único a ter sido visitado por seres humanos (Figuras 1 e 2) (Apolo 11, em 1969, e mais cinco missões Apolo, até 1972). Foi também o único objecto extraterrestre onde se colheram amostras de solos e rochas (um total de 382 kg), depois trazidas para análise para a Terra, onde, 30 anos depois, continuam a ser estudadas. Temos outras amostras lunares - colhidas na Terra. Trata-se dos meteoritos lunares, rochas lunares arrancadas aquando de grandes impactos na Lua, tal como acontece com Marte.

Figura 2 – Imagens da primeira expedição lunar: Apolo 11.

A Lua é o único planeta que tem uma influência directa sobre a Terra, sensível à escala humana (apesar do que possam pensar os fazedores de horóscopos...). De facto, como se sabe, as marés são provocadas pela atracção da Lua sobre os oceanos; menos conhecido é que a Terra sólida também sofre o efeito de maré, com variações de altura que atingem dezenas de centímetros.

A interacção gravitacional Terra-Lua tem outras consequências interessantes: o efeito de maré atrasa a rotação da Terra cerca de 1.5 milissegundo por século e afasta a Lua da Terra cerca de 3.8 cm por ano; além disso, é esta interacção gravitacional a responsável por a rotação da Lua ser síncrona com a sua translacção.

Isto tem como consequência que vemos sempre a mesma face do nosso satélite. Na verdade, os complexos efeitos gravitacionais levam a que a Lua oscile um pouco na sua órbita (movimento de libração), o que nos permite ver cerca de 53% da sua superfície ao longo do ano.

A fraca gravidade lunar levou a que a Lua perdesse toda a atmosfera. Apesar disso, dados recentes das sondas Clementine e Lunar Prospector mostraram a existência de gelo de água em crateras profundas próximas dos pólos.

A quase total inexistência de atmosfera, junto com a ausência actual de um campo magnético dipolar (que já deve ter existido, dado que as rochas lunares apresentam magnetizações remanescentes, embora não ordenadas como na Terra e, em menor grau, em Marte), faz com que a superfície lunar esteja exposta ao bombardeamento por objectos de todas as dimensões, provenientes do exterior, desde as partículas do vento solar, que por vezes interagem e são mesmo capturadas pelos solos, até aos meteoritos que conferem à Lua o seu aspecto característico.

A superfície da Lua não é uniformemente craterizada. Há dois tipos de terrenos predominantes: as “Terras Altas”, muito antigas (da ordem dos 4500 MA) e muito craterizadas, e os “Maria” (mares), mais jovens (da ordem dos 3000 MA), que correspondem a enormes crateras de impacto, posteriormente preenchidas por escoadas de lavas basálticas. Note-se que as rochas terrestres com mais de 3000 MA são raríssimas, pelo que a Lua nos dá informações preciosas sobre a história geológica do Sistema Solar.

Figura 3 – Modelo da estrutura interna da Lua. C. Hamilton.

Não existem Maria no lado escondido da Lua. Isto deve-se provavelmente ao efeito gravitacional da Terra, que fez do lado próximo da Lua a localização preferencial para as erupções vulcânicas. A maior cratera do Sistema Solar é Aitken, junto ao pólo sul lunar, com 2250 km de diâmetro e 12 km de profundidade.

Tal como na Terra, a estrutura interna da Lua não é uniforme. A crosta, de composição essencialmente basáltica, pode ter espessuras entre os cerca de 107 km, a norte da cratera Korolev, no lado escondido, até ser quase inexistente sob o Mare Crisium. Segue-se o manto que, ao contrário do da Terra, é quase completamente sólido, e o núcleo metálico, com cerca de 680 km de diâmetro.

O efeito gravitacional da Terra sobre a Lua tem outra consequência interessante: o núcleo lunar está descentrado cerca de 2 km no sentido da Terra.

Figura 4 – Paisagem obtida pela equipa Apolo 17: a última visita humana a outro planeta, 1972.

Figura 5 – O limbo lunar e o Sol. O halo brilhante que se observa é a luz solar reflectida, mas a iluminação da superfície lunar é a luz cendrada, reflectida da Terra. NASA.

Figura 6 – A Terra e a Lua, em verdadeira grandeza. Imagem Pioneer.

Figura 7 – O lado visível da Lua. NASA.

Figura 8 – O lado oculto da Lua, nos infravermelhos. NASA.

Figura 9 – Mosaico multiespectral da Lua, revela as diferentes composições químicas das rochas lunares. NASA.

Figura 10 – Imagem Surveyor 7 do solo lunar. NASA.

A Lua

Dados Astronómicos

Orbita

Terra

Distância média à Terra (km)

384 400

Excentricidade orbital

0.0549

Período sideral (dias)

27.3217

Inclinação orbital

5.145º

Velocidade orbital média (km/s)

29.78

Período de rotação (dias)

27.3217

Inclinação do eixo de rotação

6.68º

Magnitude visual máxima

-12.74

Número de Satélites

0

Dados Físicos

Raio equatorial (km)

1738.1

Massa (kg)

0.07349 X 1024

Volume (km3)

2.1958 X 1010

Densidade média (g/cm3)

3.350

Gravidade à superfície no equador (m/s2)

1.62

Velocidade de escape equatorial (km/s)

2.38

Temperatura média à superfície (K)

~100 - 400

Albedo normal

0.12

Momento magnético dipolar (Gauss R3)

0

Pressão atmosférica à superfície (mbar)

3 X 10-12

Composição da atmosfera

He, Ne, H2, Ar

Dados Históricos

Descobridor

-

Data

-

Missões espaciais

Luna 1-24; Pioneer 4; Ranger 4-9; Zond 3-8; Surveyor 1-7; Lunar Orbiter 1-5; Apollo 8-17; Muses-A; Galileo; Clementine; Lunar Prospector; SMART 1; Lunar-A (2003); Selene (2003)