Teorias sobre a origem da lua

1. Sistema Solar: A Origem da Lua
Alunas:
Beatriz
Marques
Christiene
Matos
nte: nssdc.gsfc.nasa.gov
Universidade Federal Fluminense
Programa de Pós-Graduação em Geoquímica
Disciplina Evolução da Terra

2. 1. Forma;
2. Massa: 7,35 x 10^22 kg;
3. Diâmetro: 3.476 km;
4. Densidade: 3.340 kg/m³ (Terra: 5.500 kg/m³);
5. Distância média da Terra: 384.400 km;
6. Atmosfera não detectada;
7. Observação de crateras e outras feições de superfície;
8. Informações orbitais: desvio entre 18,3° e 28,5° do
plano equatorial terrestre;
9. Momento angular atual do sistema Terra-Lua;
O QUE SABÍAMOS SOBRE A LUA À
DISTÂNCIA

3. TEORIAS SOBRE A ORIGEM DA LUA
1. Teoria da Fissão
2. Teoria da Captura
3. Teoria da Condensação
4. Teoria da Colisão entre Planetesimais
5. Teoria do Grande Impacto

4. TEORIA DA FISSÃO
- George Howard Darwin, 1878;
- Proto-Terra com giro muito rápido  Atração
gravitacional do Sol  Alongamento do
protoplaneta no Equador  Arrancamento de
uma fração do protoplaneta  Fração torna-se a
Lua;
- Teoria bem aceita durante o Século XX;
- Osmond Fisher, 1892: bacia do Oceano Pacífico
seria a marca de onde teria sido originada a Lua;

5. TEORIA DA FISSÃO
ca Filipina: cicatriz do nascimento da Lua na Teoria de Osmond Fisher, 1892.

6. CONTRAS
- Momento angular atual do
sistema Terra-Lua não é
suficiente (deveria ter
ocorrido um giro muito mais
rápido da Proto-Terra);
- Lua deveria orbitar no
Equador Terrestre;
- Por que outros planetas
também não tem luas tão
grandes?
- Harold Jeffreys, 1930:
Provou matematicamente
que não era possível ejetar
material suficiente para
TEORIA DA FISSÃO
--> Conservação do Momento Angular
PROS
- Explica porque não há ferro
na Lua (originada apenas
do manto terrestre);
- Explica a densidade
rochosa da Lua similar às
camadas mais externas da
Terra;

7. TEORIA DA CAPTURA
- Harold Urey e Horst Gerstenkorn, 1950;
- Lua formada em outro local do Universo e
capturada em uma órbita próxima à Terra
Afastamento até a órbita atual;

8. CONTRAS
- Lua tem a mesma
composição isotópica de
oxigênio da Terra;
- Capturar um corpo tão
grande quanto a Lua exigiria
sua desaceleração e entrada
em órbita muito próxima à
Terra (colisão ocorreria,
preferencialmente);
PROS
- Explica porque não há ferro
na Lua (originada em outro
local do Universo);
TEORIA DA CAPTURA

9. TEORIA DA CONDENSAÇÃO
- Sistema binário em que Terra e Lua se
condensam a partir de uma mesma massa de
gás e poeira interestelar;
- Formação da Lua muito próxima à Terra, logo,
permanece em órbita;

10. TEORIA DA CONDENSAÇÃO
CONTRAS
- Composição da Lua
semelhante à das rochas da
superfície da Terra;
(não é semelhante à
composição da Terra como
um todo – quantidade muito
pequena de metais pesados
– Fe e Ni)
- Por quê não há luas tão
grandes em outros planetas
como Marte, Vênus e
Mercúrio?
PROS
- Satisfaz a condição de
mesmos isótopos de
oxigênio;
Fonte: Michael J. Drake: Lunar Bulk Composition -
NASA

11. - É possível que alguns planetesimais foram orbitando
ao redor da Terra e do Sol no início da história, e eles
colidiram;
- Uma colisão teria conduzido a sua dissolução
causando detritos. Essa sujeira pode ter condensado
para formar a Lua;
TEORIA DA COLISÃO ENTRE
PLANETESIMAIS
PROBLEMA: Pequenos impactos não enviam material
suficiente para o espaço.

12. Um grande corpo colidiu com a Terra, detritos do impacto fez uma Lua
(Hartmann & Davis 1975).
TEORIA DO IMPACTO GIGANTE

13. ESTÁGIOS DO IMPACTO GIGANTE

14. CONTRAS
• Limite de Roche
• Por que somente uma Lua?
PRÓS
• Terra e Lua têm grande
semelhança na composição
química;
• Explica a deficiência de
ferro na Lua;
• Terra e Lua têm
composição isotópica
similar;
• Explica a relativa falta de
água e outros elementos
voláteis.
• Explica porque eixo da
Terra está inclinado!
TEORIA DO IMPACTO GIGANTE

15. •A distância mínima em torno de um
corpo onde a gravidade vai desintegrar
outro corpo.
•Mais próximo do limite de Roche o fluido
é deformado pela ação de forças de
maré.
•Dentro do limite de Roche a gravidade
do fluido não é suficiente para manter
sua forma e o corpo é rompido pela ação
da força de maré.
•As partículas internas orbitam mais
depressa que as exteriores.
•Fora do limite Roche, detritos tendem a
se aglutinarem.
LIMITE DE ROCHE

16. Apollo 11: primeiros homens a
caminhar na Lua
6 MISSÕES APOLLO POUSARAM NA LUA:
•- Em cada caso, dois astronautas desceram à superfície da Lua
•- Um terceiro permaneceu em órbita ao redor da Lua na nave principal,
chamado o Módulo de Comando e Serviço
MISSÕES APOLLO
Apollo 16 Astronauta Coletando
rochas com um ancinho

17. MISSÕES APOLLO

18. • Rochas lunares mais antigas são de 4,5 bilhões anos
de idade
• Depleção de produtos voláteis (H2O, K, Na, Au, etc);
• Enriquecimento de elementos de alta temperatura (Mg,
Al, Si, Ca, Th, U, etc);
• Razão isotópica de oxigênio semelhante a da Terra;
• Órbita da Lua não está no plano equatorial da Terra;
IMPLICAÇÕES PARA AS TEORIAS DE
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA LUA A PARTIR
DAS MISSÕES APOLLO

19. Todas as rochas lunares trazidas para a Terra são ígneas
• Diferentes tipos de rochas:
Vesicular (contendo furos de
bolhas de gás na lava)
basaltos, típicas de rochas
escuras encontradas em
maria
Breccias (fragmentos de
diferentes tipos de rocha
cimentados), também
contendo anortositos (=
brilhantes, rochas de baixa
densidade típicas de
planalto)
Rochas mais velhas
com pequenas
crateras de
micrometeoritos
ROCHAS LUNARES

20. CANUP, R. M. Origin of Terrestrial Planets and the Earth-Moon
Systen. Amerimn Instituteof Physics, 2004.
DRAKE, M. J. Is lunar bulk material similar to Earth's mantle?
Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, Tucson,
AZ.
JONES, J. H. & PALME, H. Geochemical constraints on the
origin of the Earth and Moon; In: Origin of the Earth and Moon
(eds) Canup R. M. and Righter K (Univ. Arizona Press: Tucson)
p. 197–216, 2000.
GALIMOV, E. M. & KRIVITSOV, A. M. Origin of the Earth–Moon
system. J. Earth Syst. Sci. 114, n. 6 , p. 593–600, 2005.
TAYLOR, S. R. The origen the Moon: Geochemical
REFERÊNCIAS

21. OBRIGADA!