A origem da Lua é um tema de intenso debate a partir do qual várias hipóteses foram propostas. A maioria baseia-se na detecção e quantificação de carbono, elemento essencial para a compreensão da formação e evolução dos corpos planetários. A teoria mais aceita sugere que a Lua se formou quando um pequeno planeta colidiu com a Terra há 4,5 bilhões de anos. Com base em análises de amostras das missões Apollo, é amplamente aceito que este impacto esgotou o carbono do satélite natural.
No entanto, esta hipótese foi recentemente posta em causa, com estudos que detectaram nomeadamente a presença de fontes significativas de carbono indígena na Lua. Um deles, por exemplo, revelou fluxos de emissões de íons de carbono através da superfície lunar, o que confirma uma origem local. Os pesquisadores também sugeriram que os impactos de meteoritos podem levar à formação de carbono grafítico na superfície.
Para explorar mais a fundo as origens do carbono na superfície da Lua, uma equipe da Universidade de Jilin (na China) se concentrou em amostras coletadas em 2020 pela sonda lunar Chang’e 5 para chegar a um consenso sobre a evolução geológica da Lua.
satélite natural, “é altamente desejável desvendar a estrutura cristalina da fase indígena do carbono, realizando mais estudos de caracterização em amostras lunares jovens”, explicam os pesquisadores em seu estudo, publicado recentemente na revista National Science Review .
Grafeno formado através de erupções vulcânicas e vento solar
Para explorar as origens do carbono lunar, os pesquisadores do novo estudo focaram no grafeno, um derivado do grafite. Estima-se que cerca de 1,9% do carbono interestelar esteja na forma de grafeno. Pesquisas anteriores também revelaram a presença de grafeno protosolar (a nuvem de gás e poeira a partir da qual o sistema solar se formou) em condritos carbonáceos (meteoritos rochosos). A caracterização da estrutura do grafeno de origem local forneceria, assim, informações sobre a evolução geológica dos corpos planetários.
Um total de 1,7 kg de amostras lunares foram coletadas pela sonda Chang’e 5 em uma das regiões vulcânicas mais jovens do lado visível da Lua. Para realizar as análises, os pesquisadores usaram a espectroscopia Raman, uma técnica de ponta para examinar minúsculas partículas de rocha lunar medindo em média 2,9 milímetros de diâmetro.
Eles detectaram grafeno em quantidades relativamente altas, tanto como partículas individuais quanto ligado a outros elementos, como sódio, magnésio, alumínio, silício, cálcio, estanho e ferro. Análises adicionais também revelaram que se tratava de grafeno multicamadas.
Segundo especialistas, o grafeno se formaria in situ por meio de processos catalíticos induzidos pelo vento solar, bem como por erupções vulcânicas primitivas que ocorreram na Lua. Na verdade, a presença de ferro especificamente em zonas ricas em carbono sugere que este desempenhou um papel essencial na formação do grafeno.
Além disso, a estrutura deste último indica que se formou a altas temperaturas (provavelmente resultante de um processo vulcânico), o que poderia ter permitido que materiais ferrosos interagissem com moléculas de gás ricas em carbono no vento solar e formassem grafeno multicamadas.
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