O estranho caso dos redemoinhos lunares

Os redemoinhos lunares são estranhas formações brilhantes e sinuosas observadas em algumas regiões da superfície da Lua, sem relação aparente com a topografia local. São encontradas tanto nas vastas planícies basálticas dos maria como em regiões montanhosas, em sobreposição a crateras e aos respectivos depósitos de ejecta. As suas formas curvilíneas são, por vezes, acentuadas por estreitas faixas de material escuro contido no interior dos seus padrões brilhantes.
Reiner Gama é o exemplo mais proeminente e mais bem conhecido de um redemoinho lunar. Localizada em Oceanus Procellarum, a norte da cratera Reiner, esta estrutura é definida por uma formação central brilhante e elíptica, com dimensões aproximadas de 30 por 60 km, e com extensões filamentosas para sudoeste e nordeste. A região central contém ainda no seu interior uma faixa de material escuro concêntrico aos seus limites. As suas dimensões tornam este redemoinho lunar facilmente observável através de um telescópio amador, quando a Lua se encontra entre as fases segunda giba e segunda falcada.

Reiner Gama fotografado através de um telescópio amador. Até à chegada das primeiras sondas lunares, esta estrutura era interpretada como uma cratera peculiar.
Esta imagem foi retirada de um mosaico que retrata a Lua a 24 de Junho de 2011, um dia depois da fase quarto minguante (vejam a imagem original aqui).
Crédito: Yuri Goryachko,Mikhail Abgarian e Konstantin Morozov (Astronominsk).

Reiner Gama visto pelas câmaras da Lunar Reconnaissance Orbiter. A – Imagem de contexto obtida pela câmara de ângulo aberto (comprimento aproximado da região ilustrada: 80 quilómetros). B – Pormenor de uma pequena área de Reiner Gama (indicada em A por uma seta branca), ilustrando as transições abruptas entre zonas brilhantes e zonas escuras (comprimento aproximado da imagem: 510 metros).
Crédito: NASA/GSFC/Arizona State University.

Apesar de ser o mais conhecido, Reiner Gama é apenas um entre os muitos redemoinhos lunares identificados na superfície da Lua. As primeiras sondas lunares fotografaram estas estruturas em regiões espalhadas por toda a superfície lunar, e descobriram em todas fortes campos magnéticos localizados. Os mapeamentos do campo magnético lunar realizados pelos sub-satélites das missões Apollo 15 e Apollo 16, e pelas sondas Lunar Prospector e Kaguya, demonstraram, no entanto, que nem todas as anomalias magnéticas contêm redemoinhos facilmente identificáveis.

Mapeamento do campo magnético sobre Reiner Gama, realizado nos anos 90 pela sonda Lunar Prospector.
Crédito: NASA.

Esta aparente relação conduziu alguns cientistas a especular que os redemoinhos resultariam da reduzida exposição destas regiões à acção do vento solar. Neste cenário, a anomalia magnética protegeria a superfície do bombardeamento de partículas do vento solar, suprimindo o normal enegrecimento do solo causado pela exposição ao longo de milhões de anos ao agressivo clima espacial. Os redemoinhos lunares seriam assim sombras dos campos magnéticos invisíveis que pairam sobre estas regiões. Porém, esta hipótese tem sido difícil de aceitar no seio da comunidade científica. O impacto de micrometeoróides também degrada lentamente o solo lunar, transformando-o em material mais escuro, mas não é afectado pela presença de anomalias magnéticas, pelo que os redemoinhos não estariam protegidos deste agente erosivo, e como tal, não manifestariam os contrastes de albedo que exibem.
Recentemente, surgiu uma ideia inovadora que postula a possibilidade das anomalias magnéticas associadas aos redemoinhos poderem gerar campos eléctricos, devido à penetração diferencial de protões e electrões do vento solar no campo magnético. Estes campos eléctricos teriam a capacidade de levitar de forma descriminada poeira feldspática, criando as características faixas mais claras. Este mecanismo não teria, no entanto, capacidade para criar as intensas diferenças de brilho entre os redemoinhos e as regiões envolventes, como se pode observar no caso de Reiner Gama.
Outras hipóteses ignoram a questão das anomalias magnéticas e sugerem que os redemoinhos resultam do impacto de comas cometárias, de fragmentos de núcleos cometários, ou de enxames de pequenos meteoróides com origem em cometas. No entanto, mesmo estas hipóteses tornam-se frágeis quando se verifica que até hoje não foram observadas noutras paragens do Sistema Solar estruturas semelhantes aos redemoinhos lunares, incluindo em Mercúrio, um planeta certamente tão fustigado por cometas como a Lua.
Então, o que se passou nestas regiões?
A chave estará certamente nas anomalias magnéticas. Os cientistas debatem ainda sobre a sua origem, mas muitos aceitam que estas estruturas são remanescentes de um agora extinto campo magnético global, fossilizados em regiões da crusta antipodais a grandes bacias de impacto formadas há mais de 3,1 milhares de milhões de anos. Suportam esta ideia a presença de grandes anomalias magnéticas da face mais distante da Lua, localizadas nos antípodas de Mare Imbrium, Mare Serenitatis, e de outras famosas bacias de impacto do lado mais próximo. A magnetização destas regiões poderá ter ocorrido na presença de um campo magnético amplificado, gerado pela interacção de nuvens de plasma libertadas no lado oposto da Lua durante a formação da bacia de impacto, com o fraco campo magnético ainda presente nessa época. À medida que o campo magnético global foi desaparecendo, as anomalias então criadas foram acumulando os distintos padrões que formam os redemoinhos pela acção de fenómenos ainda não inteiramente compreendidos.

Redemoinhos em Mare Ingenii, uma grande bacia basáltica localizada perto do ponto antipodal de Mare Imbrium. Imagem obtida a 26 de Julho de 1971, pelos astronautas da missão Apollo 15.
Crédito: NASA/The Project Apollo Archive.

Algumas anomalias parecem, no entanto, contrariar este padrão, por não serem antipodais a qualquer bacia de impacto actualmente visível. É este o caso do campo magnético de Reiner Gama, o mais emblemático exemplo de um redemoinho lunar. Este aspecto adensa ainda mais o mistério que envolve estas estruturas, um mistério que provavelmente só será resolvido com a chegada de exploradores humanos a estas regiões.