Uma nova análise do solo lunar recuperado pela missão Chang’e-6 da China revela a primeira evidência direta de hematita cristalina (α-Fe₂O₃) e maghemita (γ-Fe₂O₃) formadas por um grande evento de impacto. Esta descoberta, publicada na Science Advances, desafia a suposição de longa data de que a superfície da Lua está predominantemente num estado reduzido e fornece informações cruciais sobre a evolução do planeta.
O quebra-cabeça da oxidação lunar
Durante décadas, os cientistas acreditaram que o ambiente e o interior da Lua não tinham as condições necessárias para uma oxidação significativa. Esperava-se que o ferro na Lua existisse principalmente em suas formas ferrosas (Fe²⁺) ou metálicas (Fe⁰). No entanto, estudos orbitais recentes sugeriram a presença de hematita em regiões de altas latitudes, criando um debate científico. Pesquisas anteriores em amostras da missão Chang’e-5 encontraram magnetita gerada por impacto (Fe₃O₄), sugerindo ambientes oxidantes localizados durante a modificação da superfície.
Apesar dessas descobertas, a prova mineralógica conclusiva de minerais fortemente oxidantes como a hematita permaneceu indefinida. A extensão dos processos de oxidação e a prevalência de minerais oxidados na superfície lunar permaneceram obscuras.
Amostras de Chang’e-6 revelam novas evidências
A missão Chang’e-6, que devolveu com sucesso amostras de solo da Bacia Pólo Sul-Aitken (SPA), proporcionou a oportunidade de procurar substâncias altamente oxidadas formadas durante eventos de grande impacto. A Bacia SPA, uma das maiores e mais antigas crateras de impacto do sistema solar, oferece um laboratório natural ideal para estudar reações de oxidação.
Os pesquisadores identificaram grãos de hematita de tamanho micrométrico no solo lunar Chang’e-6. Usando microscopia eletrônica de microárea, espectroscopia de perda de energia eletrônica e espectroscopia Raman, eles confirmaram a estrutura cristalina e as características únicas dessas partículas de hematita, verificando que são componentes lunares primários, e não contaminantes terrestres.
Como os impactos geram oxidação
O estudo propõe que a formação de hematita está intimamente ligada a eventos de grande impacto na história lunar. As temperaturas extremas geradas por grandes impactos vaporizam os materiais da superfície, criando um ambiente transitório e com alta fugacidade de oxigênio. Este processo também provoca a dessulfurização da troilita, liberando íons de ferro que são então oxidados no ambiente de alta fugacidade e sofrem deposição em fase de vapor, formando hematita cristalina de tamanho mícron. Esta hematita coexiste com magnetita magnética e maghemita.
Implicações para o magnetismo lunar
A origem das anomalias magnéticas generalizadas na superfície lunar, incluindo aquelas no noroeste da Bacia SPA, permanece mal explicada. Dada a correlação entre os processos de oxidação e a formação de minerais portadores magnéticos, este estudo fornece evidências importantes baseadas em amostras para esclarecer os portadores e a história evolutiva dessas anomalias magnéticas lunares.
Esta investigação avança a nossa compreensão da evolução lunar, desafiando a crença de longa data de que a superfície lunar é totalmente reduzida. As descobertas oferecem pistas cruciais para decifrar a evolução das anomalias magnéticas lunares e os mecanismos subjacentes a eventos de grande impacto.
