POR QUE A LUA RESSOA POR TANTO TEMPO

Quando uma onda sísmica atravessa a Lua, o sinal não termina quando a onda já passou. Ele é seguido por uma longa cauda de vibrações, a coda, que na Lua pode durar até horas — cerca de dez vezes mais do que depois de um terremoto de magnitude parecida. Para os sismólogos, essa ressonância é um incômodo: ela abafa os ecos fracos vindos das camadas profundas, que revelariam o interior da Lua.

A explicação habitual tem sido um forte espalhamento numa crosta contínua, mas muito irregular, onde as ondas aceleram e desaceleram de um lugar para outro. Só que as simulações construídas sobre essa ideia nunca reproduziram os registros dos sismômetros da Apollo, mesmo com contrastes irrealisticamente fortes.

Fissuras que nunca cicatrizam

Lei Zhang, Jinhai Zhang e colegas da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade de Geociências da China seguiram outro caminho. A crosta lunar está crivada de fraturas: bilhões de anos de impactos, a contração da Lua ao esfriar, as marés e a atividade vulcânica a fragmentaram. Na Terra, os fluidos cicatrizam essas fissuras aos poucos. Na Lua, não há água, então elas continuam abertas — vazios na rocha.

Uma fissura vazia é uma parede para uma onda sísmica: nada passa através dela. A onda é totalmente refletida. Com uma fissura, parte da frente de onda ricocheteia, enquanto o resto segue sem perturbação. Com muitas fissuras, a frente de onda é estilhaçada e aprisionada, ricocheteando de fissura em fissura, e sua energia escapa lentamente. Segundo os autores, o efeito dessas fraturas sobre as ondas sísmicas lunares nunca havia sido considerado antes.

Reproduzindo as quedas da Apollo

Para testar a ideia, a equipe construiu uma fatia bidimensional da crosta lunar, com 1.000 quilômetros de comprimento e 80 quilômetros de profundidade, salpicada de fissuras vazias numa rocha de resto uniforme. Ela comparou suas previsões com 13 registros da Apollo de impactos artificiais: estágios de foguete usados e estágios de ascensão de módulos lunares lançados de propósito contra a Lua, cujo momento e local de impacto são conhecidos com exatidão. As estações ficavam a uma distância de 2,2 a 28 graus de arco.

Em vez de oscilações isoladas, a equipe comparou o envelope geral de cada registro — uma subida gradual, um pico largo, um decaimento lento que lhe dá a forma de um fuso.

Tudo se decide no primeiro quilômetro

• Com as fissuras concentradas no quilômetro superior, os envelopes simulados reproduzem dois registros representativos com correlações de 0,90 e 0,92. Uma crosta sem fissuras dá apenas 0,56 e 0,47.
• Doze variantes mostram onde as fissuras importam. Fissuras que chegam a 12 quilômetros de profundidade se ajustam tão bem quanto fissuras confinadas ao quilômetro superior. Mas, se retiramos as fissuras desse quilômetro superior, a correlação cai para 0,4–0,5.
• O comprimento das fissuras também conta: de 0,5 a 2 quilômetros, as correlações ficam em torno de 0,85; com 4 quilômetros, apenas cerca de 0,64. As fissuras provavelmente têm 2 quilômetros de comprimento ou menos.
• Só uma densidade de fissuras bastante alta reproduz ao mesmo tempo a forma da coda e a rapidez com que ela se apaga: o quilômetro superior está fortemente fraturado.

No modelo de referência, 85 fissuras, cada uma com um quilômetro de comprimento e 250 metros de largura, estão distribuídas pelo quilômetro superior da fatia.

Uma ferramenta para o que vem a seguir

O radar dos veículos lunares (rovers) sondou camadas até algumas centenas de metros de profundidade, normalmente menos de 500. O resultado sísmico vai mais fundo, até cerca de um quilômetro, e faz a ligação entre o radar, os mapas de gravidade e as medições em amostras trazidas de volta à Terra.

O modelo também poderia ser usado no sentido inverso: uma vez conhecidas as fissuras, sua ressonância poderia ser calculada e subtraída dos registros, deixando aparecer as reflexões fracas do interior profundo da Lua. Futuros sismômetros — na Chang’e-7, perto do polo sul com o Artemis e no lado oculto — poderiam testá-lo. E os projetos que esperam detectar ondas gravitacionais escutando a Lua talvez tenham de levar em conta essas mesmas fissuras.

O modelo ainda é uma simplificação: uma fatia bidimensional, rocha uniforme em torno das fissuras. As fissuras reais são tridimensionais, se cruzam e ficam numa crosta que também é irregular. Mas mesmo esta versão despojada ressoa como a Lua.