Amostras da Chang’e 6 revelam forma incomum de ferro que pode guardar pistas do antigo campo magnético lunar

Partículas microscópicas de uma forma incomum de ferro foram identificadas em amostras recolhidas pela missão chinesa Chang’e 6 no lado oculto da Lua. Conhecida como ferro gama (γ-Fe), essa estrutura cristalina nunca havia sido confirmada em material lunar natural. A descoberta pode ajudar a investigar tanto os impactos que moldaram a superfície da Lua quanto o magnetismo antigo do satélite.

À esquerda, a topografia da região da bacia Polo Sul–Aitken; à direita, anomalias do campo magnético lunar. A área da missão Chang’e 6 está indicada nos mapas. Crédito: Li Long/Academia Chinesa de Ciências.

Uma estrutura de ferro inesperada

O ferro pode assumir diferentes estruturas cristalinas, chamadas de fases. A forma mais comum em condições ambientes na Terra é o ferro alfa (α-Fe). Já o ferro gama (γ-Fe) tem os átomos organizados em uma estrutura cúbica de faces centradas e costuma ser estável apenas em temperaturas elevadas — aproximadamente entre 912 °C e 1.394 °C.

Na Lua, onde as temperaturas da superfície são muito mais baixas, essa forma do metal tende a se transformar quando esfria. Por isso, sua identificação em material lunar foi uma surpresa. A equipe encontrou partículas nanométricas de γ-Fe dentro de fragmentos de vidro de impacto presentes nas amostras da Chang’e 6.

O estudo analisou dois fragmentos de vidro. Neles, os pesquisadores identificaram numerosas partículas de ferro em escala nanométrica e confirmaram que algumas estavam na fase gama. O resultado não significa que grandes depósitos desse material tenham sido encontrados na Lua: trata-se de partículas minúsculas examinadas em laboratório.

Impactos podem ter criado as condições necessárias

Os pesquisadores propõem que impactos na superfície lunar tenham aquecido e derretido materiais, criando condições para a formação do ferro gama. O resfriamento muito rápido do material após o impacto pode ter ajudado a preservar essa estrutura. Pequenas quantidades de carbono e de outros elementos, além da matriz vítrea ao redor das partículas, também podem ter contribuído para estabilizá-la.

Essa explicação é uma hipótese apoiada pelas análises, não uma reconstrução definitiva de como cada partícula se formou. A composição e as condições exatas dos impactos envolvidos ainda precisam ser investigadas.

Partículas que podem guardar registros magnéticos

Com uma técnica chamada holografia eletrônica fora do eixo, a equipe examinou o comportamento magnético das partículas. As maiores apresentaram uma configuração estável conhecida como vórtice magnético, na qual a orientação da magnetização forma um padrão circular. Elas também mantiveram uma resposta magnética estável quando expostas a um campo externo.

Essa propriedade sugere que o ferro gama pode atuar como um registro de informações magnéticas preservadas no material lunar. Como a Lua não possui hoje um campo magnético global, estudar minerais capazes de guardar vestígios de magnetismo pode ajudar a reconstruir como o campo lunar mudou ao longo do tempo e investigar o papel de impactos nessa história.

Os cientistas ainda não demonstraram que essas partículas, por si só, comprovem a existência ou a duração de um antigo campo magnético global. A descoberta amplia o conjunto de materiais que podem ser estudados para responder a essas questões. Pesquisas futuras deverão esclarecer como o ferro gama se formou e que tipo de informação magnética ele consegue preservar.

Fontes:
Academia Chinesa de Ciências — Scientists Find Lunar “Magnetic Fossil” in Chang’e-6 Samples
PNAS — Magnetic vortex state of natural lunar γ-Fe
Chemistry World — Lunar samples returned by China’s Chang’e 6 mission contain rare, highly magnetic iron allotrope