A Lua: origem, fases e a influência sobre a Terra

A origem pelo grande impacto

A explicação mais aceita para a existência da Lua é dramática. Há cerca de 4,5 bilhões de anos, quando a Terra ainda era um planeta jovem e parcialmente derretido, um corpo do tamanho aproximado de Marte teria colidido com ela. Esse impactor recebeu o nome informal de Theia.

A colisão foi oblíqua, não frontal. Ela arrancou uma quantidade enorme de material do manto terrestre e do próprio impactor, lançando tudo numa nuvem de detritos em órbita que, em pouco tempo geológico, se agregou e formou a Lua.

O que sustenta essa hipótese não é apenas o modelo teórico. As amostras trazidas pelas missões Apollo mostraram que a composição isotópica das rochas lunares é notavelmente parecida com a da Terra, indicando origem comum. Além disso, o núcleo metálico da Lua é pequeno em relação ao seu tamanho, o que combina com um corpo formado sobretudo por material de manto. Detalhes como o ângulo e a massa do impactor seguem sendo refinados por simulações, mas o quadro geral resiste bem às evidências.

Crateras, mares e um mundo sem atmosfera

Com cerca de 3.474 km de diâmetro, pouco mais de um quarto do diâmetro terrestre, a Lua é grande em relação ao planeta que orbita. Está, em média, a aproximadamente 384.400 km de distância, valor que varia ao longo do mês porque a órbita é elíptica.

Duas paisagens dominam o que vemos. As regiões claras e cheias de crateras são as terras altas, o terreno mais antigo. As áreas escuras e relativamente lisas são os mares lunares, que não têm uma gota de água: são planícies de lava basáltica que preencheram grandes bacias de impacto há bilhões de anos.

As crateras registram um bombardeio que atingiu igualmente a Terra, onde a erosão e o movimento das placas apagaram quase todas as marcas. Sem atmosfera e sem água corrente, a superfície lunar preserva esse registro sob o regolito, a camada de poeira e fragmentos produzida por impactos sucessivos.

A falta de atmosfera também explica os extremos: segundo medições atuais, a temperatura passa de 120 °C no solo iluminado e cai abaixo de 170 °C negativos durante a noite lunar. Em crateras polares cujo fundo nunca recebe luz solar, observações orbitais detectaram indícios de gelo de água.

Rotação síncrona, face oculta e libração

A Lua leva cerca de 27,3 dias para dar uma volta em torno da Terra e praticamente o mesmo tempo para girar sobre o próprio eixo. A coincidência não é acidente: resulta do atrito gravitacional acumulado ao longo de bilhões de anos, num processo chamado acoplamento de maré.

Por isso ela mostra sempre a mesma face para nós. Vale desfazer um mal-entendido comum: a Lua não deixou de girar. Se a rotação parasse, veríamos todos os seus lados ao longo de um mês.

O outro lado também não é escuro. Toda a superfície recebe luz do Sol ao longo do mês lunar; o hemisfério oposto apenas nunca fica voltado para cá. Ele foi fotografado pela primeira vez em 1959, pela sonda soviética Luna 3, e tem crosta mais espessa, muito mais crateras e quase nenhum dos grandes mares escuros.

Ainda assim, não vemos exatamente metade da Lua. A inclinação do eixo e a órbita elíptica a fazem oscilar suavemente, num movimento chamado libração. Somadas ao longo do tempo, essas oscilações revelam cerca de 59% da superfície lunar.

Por que a Lua tem fases

As fases não têm relação com a sombra da Terra. Elas resultam de geometria simples: metade da Lua está sempre iluminada pelo Sol, e o que muda é a fração dessa parte iluminada que fica visível da nossa posição.

Quando a Lua está aproximadamente entre a Terra e o Sol, seu lado aceso aponta para longe de nós, e temos a Lua nova. Quando está do lado oposto, vemos o disco inteiro iluminado: a Lua cheia. Entre esses extremos ficam o quarto crescente, o quarto minguante e as fases intermediárias.

O ciclo completo dura em média 29,5 dias, um pouco mais que o período orbital de 27,3 dias. A diferença existe porque a Terra também avançou em sua órbita, e a Lua precisa de um tempo extra para reproduzir o mesmo alinhamento.

Quem observa do Brasil vê uma geometria invertida em relação à do hemisfério norte. Aqui a fase crescente tem a parte iluminada à esquerda, com formato parecido com a letra C, enquanto a minguante lembra a letra D. Perto do equador, a Lua aparece mais deitada no céu, com a forma de um pequeno barco.

As marés e o afastamento lento da Lua

A gravidade da Lua não atua com a mesma intensidade em todos os pontos da Terra. O lado voltado para ela é atraído com um pouco mais de força que o centro do planeta, e o lado oposto, com um pouco menos. Esse desequilíbrio deforma suavemente os oceanos e produz duas elevações de água em lados opostos do globo.

Como a Terra gira sob essas elevações, a maioria das regiões costeiras registra duas marés altas e duas baixas por dia. O Sol contribui com força menor, e a combinação dos dois efeitos faz a amplitude variar ao longo do mês: nas Luas nova e cheia, quando os três corpos ficam mais alinhados, as marés são mais intensas.

Existe ainda um efeito de longo prazo, medido com precisão. O atrito das marés freia lentamente a rotação da Terra e transfere momento angular para a Lua, que se afasta de nós a cerca de 3,8 cm por ano. Esse número vem de pulsos de laser disparados contra refletores deixados na superfície lunar por missões Apollo.

Eclipses lunares e solares

Eclipses acontecem quando Sol, Terra e Lua entram num alinhamento bastante preciso. No eclipse lunar, a Lua cheia atravessa a sombra da Terra. No eclipse solar, a Lua nova se coloca na frente do Sol e projeta sua sombra sobre uma faixa estreita da superfície terrestre.

Se as fases se repetem todo mês, por que não há eclipse sempre? Porque a órbita lunar é inclinada cerca de 5 graus em relação à órbita da Terra em volta do Sol. Na maioria das Luas novas e cheias, o alinhamento passa um pouco acima ou abaixo, e nada acontece.

Durante um eclipse lunar total, a Lua não desaparece: costuma assumir um tom acobreado. A luz solar que passa raspando a atmosfera terrestre é filtrada, os tons azulados se espalham e os avermelhados são desviados para dentro da sombra. A Lua se banha na luz de todos os amanheceres e anoiteceres da Terra ao mesmo tempo.

Um contraste prático fecha o assunto. Eclipses lunares podem ser observados a olho nu, sem risco, por horas. Eclipses solares exigem filtro apropriado, fabricado especificamente para observação solar: em nenhum momento é seguro olhar o Sol parcialmente eclipsado sem essa proteção.

De Apollo a Artemis: a exploração lunar

A Lua foi o primeiro destino da exploração espacial. Em 1959, sondas soviéticas do programa Luna alcançaram sua superfície e fotografaram o lado oculto. Uma década depois, em 20 de julho de 1969, a Apollo 11 pousou com Neil Armstrong e Buzz Aldrin.

Entre 1969 e 1972, seis missões Apollo pousaram com tripulação e doze pessoas caminharam por lá, trazendo cerca de 380 kg de rochas e solo. Esse material continua sendo estudado com técnicas que não existiam na época.

A exploração recente ganhou novo impulso, agora com mais participantes. Missões do programa chinês Chang'e trouxeram amostras de volta, incluindo material coletado no lado oculto, e a Índia pousou a Chandrayaan-3 na região próxima ao polo sul lunar em 2023.

O programa Artemis, conduzido pela NASA com parceiros internacionais, pretende levar tripulações de volta e estabelecer uma presença mais duradoura; seu primeiro voo de teste, sem tripulação, contornou a Lua no fim de 2022. O interesse pelos polos tem razão prática: onde houver gelo de água, pode haver água potável, oxigênio e combustível produzidos no local.

Como observar a Lua e ver o relevo

A Lua é o objeto mais generoso do céu para quem está começando. É brilhante, aparece até de dentro das cidades e pode ser observada com segurança a olho nu, sem qualquer filtro.

Existe, porém, um erro clássico: escolher a Lua cheia. Nessa fase o Sol ilumina a superfície de frente, as sombras praticamente desaparecem e o relevo fica achatado. Para ver montanhas e crateras em três dimensões, o melhor momento é perto dos quartos crescente e minguante.

A região a observar é o terminador, a linha que separa a parte iluminada da escura. Ali o Sol está baixo no horizonte lunar e cada elevação projeta uma sombra longa, o que dá volume às bordas de cratera e às cadeias de montanhas.

Binóculos comuns já mostram os grandes mares e as crateras maiores, sobretudo se apoiados numa mureta para reduzir a tremida. E, se a Lua parecer enorme ao nascer perto do horizonte, desconfie: o tamanho real é o mesmo, e uma fotografia comprova que se trata de uma ilusão de percepção.