Nova modelagem teórica da história antiga da Terra sugere que a colisão gigante que gerou nossa Lua pode ter deixado a Terra girando muito rápido e com seu eixo de rotação altamente inclinado. "Apesar de pessoas inteligentes trabalhando neste problema há cinquenta anos, ainda estamos descobrindo coisas surpreendentemente básicas sobre a história mais antiga do nosso mundo", diz Matija Cuk, cientista do Instituto SETI, e pesquisadora-chefe das simulações. "É muito humilhante."
"Este trabalho mostra que existem várias maneiras um planeta poderia obter uma pequena inclinação axial, tornando estações moderadas possíveis.Pensávamos que a Terra era assim por causa da direção do impacto gigante há 4,5 bilhões de anos, mas parece que a Terra conseguiu este estado mais tarde através de uma interação complexa com a Lua eo Sol ", diz Cuk. "Eu me pergunto quantos planetas extrasolares terrestres habitáveis também têm uma grande Lua", ele pergunta.
The Daily Galaxy via Instituto SETI
As simulações de computador do que seguiu a colisão, às vezes referido como o "big whack", mostram que, após este evento, e enquanto a órbita da lua nova estava ficando maior, a Terra perdeu grande parte de sua rotação também ganhou uma orientação quase vertical com Em relação à eclíptica. As simulações dão nova visão sobre a questão de saber se os planetas com grandes luas são mais propensos a ter climas moderados e vida.
Desde o século XIX, os cientistas sabem que a Lua está se afastando gradualmente da Terra e que a rotação do planeta está diminuindo simultaneamente. A causa são as marés oceânicas levantadas pela Lua que lentamente dissipam energia enquanto se movem através das bacias oceânicas.Esta energia tem que vir de algum lugar, resultando em um abrandamento da rotação da Terra, com os nossos dias muito lentamente ficando mais tempo.
Cálculos anteriores feitos durante muitas décadas sempre concluíram que a Lua se formou perto da Terra, que na época tinha um período de rotação de cinco horas. Esse cálculo tornou-se mais tarde a base da teoria do impacto gigante, na qual a Lua se formou a partir de detritos gerados em uma colisão entre a proto-Terra e um protoplaneto de tamanho Marte.
No entanto, esses cálculos podem ter faltado alguma física importante. Quatro anos atrás, um artigo na revista Science de Cuk e Sarah Stewart (agora na Universidade de Califórnia, Davis) sugeriu que a Terra pós-impacto teve uma rotação muito mais rápida, mais próxima de 2 horas. Uma complexa interação orbital entre a Lua e o Sol poderia ter drenado spin do sistema Terra-Lua, causando uma subestimação da rotação da Terra. Note-se que um spin rápido muito rápido ejetaria mais material da Terra em órbita durante e logo após o impacto gigante, produzindo uma Lua que é semelhante em maquiagem ao manto da Terra, como encontrado por estudos de laboratório de rochas lunares.
Desde então, o enredo engrossou quando se percebeu que as marés dentro da Lua afetaram significativamente sua órbita durante uma parte de sua migração de maré. Hoje, o caminho da Lua é inclinado do plano orbital da Terra em cinco graus. Múltiplas teorias foram oferecidas para explicar essa inclinação, mas nunca foi considerada suficientemente significativa para desafiar seriamente a idéia de que a Lua se formou em um disco plano ao redor da Terra. No entanto, Erinna Chen e Francis Nimmo, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, relataram em 2013 que o atrito interno devido aos rebocadores da maré pela Terra deveria ter diminuído consideravelmente a inclinação orbital da Lua ao longo de bilhões de anos. Cuk e Stewart rapidamente perceberam uma clara implicação de que a órbita da Lua tinha uma vez uma grande inclinação para a órbita da Terra, mudando completamente a história de sua história.
"Estamos calculando a órbita passada da Lua errado há mais de cinqüenta anos", observa Cuk citando o trabalho do então estudante de doutorado Chen."Ignoramos o fato de que a flexão das marés dentro da Lua pode diminuir a inclinação orbital lunar".
Cuk e Stewart, juntamente com Douglas Hamilton da Universidade de Maryland e Simon Lock de Harvard, propõem uma nova solução para o mistério da inclinação da órbita lunar, que também explica a forma da Terra da Lua -acima.Eles descobrem que, se a Terra inicialmente girasse em seu lado com a Lua jovem orbitando em torno de seu equador, as forças gravitacionais solares poderiam tirar o spin do sistema e inclinar a órbita da Lua.
Planetas abaulamento em seu equador devido ao seu spin, e para cada planeta existe uma distância especial em que um satélite em órbita iria sentir um torque aproximadamente igual do bojo equatorial do planeta e do sol distante. Mas se o planeta tem uma inclinação axial de mais de 70 graus, a órbita do satélite sofrerá de uma espécie de confusão orbital.
Quando o equador do planeta e sua órbita são quase perpendiculares, o satélite torna-se confuso sobre qual caminho é "para cima", e sua órbita torna-se alongada devido à intromissão de Sun. No caso de nossa Lua, a distância variando da Terra em sua órbita excêntrica desencadeou então forte maré flexionando dentro da Lua que lutou contra os esforços das marés da Terra para empurrá-lo para fora, resultando em um impasse. Tal impasse pode durar milhões de anos, durante os quais a Terra continuou a perder o seu spin enquanto a Lua não entrou em uma órbita mais larga. Em vez disso, sua órbita ficou mais inclinada.
Uma vez que a Terra tinha perdido o suficiente de sua rotação original, a Lua rompeu este estado paralisado e continuou sua viagem para fora. Mas quando a Lua deixou esta distância especial, seu torque no eixo de rotação da Terra endireitou a Terra anteriormente altamente inclinada. Finalmente, à medida que a Lua continuava a sua migração orbital para fora, a flexão das marés dentro da Lua encolheu a sua inclinação orbital, aproximando a órbita lunar do plano dos planetas.
Apesar da complexidade desta história, cálculos computacionais sugerem que é a única explicação completa até agora para as propriedades orbitais e composiçãois atuais da Lua.
The Daily Galaxy via Instituto SETI
Nenhum comentário:
Postar um comentário