A lua tem uma dicotomia global, com seus lados próximos e distantes tendo diferentes geomorfologia, topografia, composição química, espessura da crosta e evidências de vulcanismo. Para entender melhor essa dicotomia, a equipe do Professor Xu Yigang do Instituto de Geoquímica de Guangzhou da Academia Chinesa de Ciências investigou amostras de solo lunar do lado distante da Bacia do Polo Sul-Aitken (SPA) da lua retornadas pela missão Chang'e-6.

O trabalho deles foi publicado na Science nesta sexta-feira (15).

"As amostras enviadas pela Chang'e-6 oferecem a melhor oportunidade para investigar a dicotomia global lunar", disse o professor Xu.

Erupções vulcânicas inundaram partes da superfície com lava, produzindo rochas conhecidas como basaltos de mar, que são mais comuns no lado próximo, onde cobrem ~30% da superfície em comparação com 2% do lado distante. É óbvio que para investigar a dicotomia global lunar, amostras de ambos os lados próximo e distante são necessárias.

Os solos lunares de Chang'e-6 contêm dois tipos de basaltos de mar: baixo-Ti e muito baixo-Ti (VLT). O basalto predominante de baixo-Ti representa a unidade de basalto local ao redor do local de pouso, enquanto o basalto VLT possivelmente veio da unidade a leste do local de pouso.

A datação de alta precisão de Pb-Pb de minerais contendo Zr e a datação de Rb-Sr de plagioclásio e mesóstase em estágio avançado do basalto de baixo Ti produzem idades isócronas consistentes de 2,83 Ga, indicando que "o magmatismo jovem também existe no lado distante da Lua", de acordo com o estudo.

Comparado com as amostras do lado próximo retornadas pelas missões Apollo e Chang'e-5, o basalto de baixo Ti da Chang'e-6 tem um valor baixo e 87 Sr/ 86 Sr e um valor Nd muito alto , sugerindo uma fonte de manto muito esgotada.

A espessura da crosta foi sugerida como um fator-chave para explicar a assimetria na abundância de vulcanismo entre o lado próximo e o lado distante da Lua. No entanto, esse modelo foi questionado, pois a bacia SPA no lado distante, que tem uma crosta anormalmente fina, parece profunda e significativamente subpreenchida por vulcanismo.

Com base na investigação do basalto de baixo teor de titânio Chang'e-6, a equipe de Xu sugeriu que a composição da fonte do manto é outro fator importante que controla a geração de atividade vulcânica lunar.

"Embora a bacia do SPA tenha uma crosta fina, a fonte do manto empobrecido e refratário abaixo da bacia do SPA dificulta em grande parte o derretimento parcial", disse Xu.

Este trabalho também fornece um ponto de calibração adicional em 2,83 Ga para a cronologia da cratera lunar e implica um fluxo de impacto constante após 2,83 Ga. Este modelo de cronologia recém-calibrado melhora a ferramenta de estimativa de idade com base em estatísticas de crateras para a lua e outros corpos terrestres, e também tem implicações adicionais para a evolução dos impactadores lunares, potencialmente relacionadas com a migração inicial de planetas no início do sistema solar.