Por que a Terra está inclinada? Nova teoria oferece pistas sobre um momento de tontura

A história da Terra e de sua lua tradicionalmente começou com o big whack, uma colisão entre a proto-Terra e um planeta do tamanho de Marte há cerca de 4,5 bilhões de anos que quase vaporizou os dois e colocou detritos suficientes em órbita para formar a lua. Agora, novas evidências sugerem que este impacto também enviou a Terra em uma rotação muito fechada com uma inclinação axial muito acentuada, quase perpendicular ao equador. E pode ser que este momento de vertigem na história do nosso planeta tenha sido fundamental para a criação das condições que sustentam a vida.



O estudo inovador da Universidade de Maryland, publicado online Segunda-feira em Natureza , fornece a explicação mais completa para o fato de que a órbita da lua está cerca de cinco graus fora do caminho orbital da Terra em torno do sol.

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Esta grande inclinação é muito incomum. Até agora, não houve uma boa explicação, diz o professor de astronomia Douglas Hamilton, um dos autores do artigo, em um lançamento . Mas podemos entender se a Terra teve uma história inicial mais dramática do que suspeitávamos anteriormente.



No modelo antigo, a inclinação axial atual da Terra de 23,5 graus resultou do ângulo da colisão que formou a lua e assim permaneceu ao longo do tempo. Ao longo de bilhões de anos, a rotação da Terra diminuiu de cinco para 24 horas quando a energia das marés foi liberada.



Antes, os cientistas presumiam que havia uma transição gradual para o movimento da lua do plano equatorial da Terra para a eclíptica. Douglas Hamilton / UMD

O novo modelo é muito mais complicado, mas explica coisas que não poderiam ser explicadas pelo anterior, especialmente a inclinação orbital da lua. Nesta história, após o grande golpe, a Terra girou a cada duas horas e teve uma inclinação dramática de 70 graus. Isso ajuda a apoiar as evidências de que a colisão que formou a lua teria que ter sido extremamente violenta - violenta o suficiente para transformar a maior parte da Terra em uma nuvem de rocha vaporizada, o que explica a composição semelhante da Terra e da lua.

A física colisional sugere que a lua teria condensado do material vaporizado ao longo do plano equatorial da Terra e, em seguida, feito a transição para seu plano eclíptico ao longo do tempo por causa da atração gravitacional do sol. Mas, neste cenário, com uma Terra altamente inclinada e girando rapidamente, isso não acontece imediatamente. Em vez disso, a flexão da maré que resultou da variação da distância da lua da Terra manteve os dois presos em uma espécie de impasse, que poderia ter durado milhões de anos.

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Durante este período, a rotação da Terra teria diminuído gradualmente, até que o impasse foi quebrado e a lua passou a viajar em direção ao sol. Isso teria causado um endireitamento do eixo da Terra, e a lua teria oscilado para frente e para trás ao longo do plano da eclíptica da Terra, com essas oscilações ficando menores ao longo do tempo conforme a lua se afasta da Terra e a energia é dissipada através das marés. A atual inclinação de cinco graus da lua em relação ao plano da eclíptica é uma expressão dessa oscilação contínua.

Esta história mostra como a formação da lua está ligada à inclinação axial atual da Terra, que é responsável pelas estações moderadoras do clima neste planeta. Pode ser que planetas em outros lugares com grandes luas tenham passado pelo mesmo processo, o que poderia criar condições adequadas para o surgimento de vida alienígena.

Apesar de pessoas inteligentes trabalharem neste problema por 50 anos, ainda estamos descobrindo coisas surpreendentemente básicas sobre a história mais antiga do nosso mundo, diz Matija Cuk, cientista do Instituto SETI e pesquisador-chefe das simulações, em nota à imprensa. É muito humilhante.