A teoria mais abrangente e abrangente de como a Lua se formou é chamada de "hipótese do impacto gigante". Essa hipótese mostra que cerca de 150 milhões de anos após o surgimento do Sistema Solar, um planeta do tamanho de Marte chamado Theia colidiu com a Terra. Embora a linha do tempo seja muito debatida na comunidade científica, sabemos que essa colisão derreteu Theia e parte da Terra, e essa rocha derretida orbitou ao redor da Terra até se aglutinar na Lua.
Mas agora um novo estudo, embora não contradizendo a hipótese do impacto gigante, está sugerindo uma linha de tempo diferente e uma Lua mais antiga.
Novas pesquisas de cientistas do Instituto de Geologia e Mineralogia da Universidade de Colônia sugerem que a Lua é mais antiga do que a hipótese do impacto gigante diz. Sua pesquisa é baseada em análises químicas de amostras lunares da Apollo e mostra que a Lua se formou apenas 50 milhões de anos após o Sistema Solar, em vez de 150 milhões de anos. Isso envelhece a Lua em 100 milhões de anos.
Este é um trabalho importante porque entender a idade da Lua nos ajuda a entender a idade da Terra. E esse tipo de estudo só pode ser feito com rochas lunares porque elas permanecem praticamente inalteradas desde o momento da formação. As rochas terrestres foram submetidas a processos geológicos por bilhões de anos e não fornecem o mesmo tipo de registro primitivo de formação que rochas lunares fazem.
“A Lua, portanto, oferece uma oportunidade única para estudar a evolução planetária.”
Dr. Peter Sprung, co-autor, Universidade de Colônia
A evidência deriva das relações entre dois elementos raros: o halfnium (Hf) e o tungstênio (W; costumava ser conhecido como volfrâmio). Ele é focado nas quantidades dos diferentes elementos químicos que estão em rochas de diferentes idades.
"Ao comparar as quantidades relativas de diferentes elementos em rochas que se formaram em diferentes épocas, é possível aprender como cada amostra está relacionada com o interior lunar e com a solidificação do oceano magma", disse o Dr. Raul Fonseca, da Universidade de Colônia. Juntamente com seu colega e coautor do estudo Dr. Felipe Leitzke, eles fazem experimentos de laboratório para estudar os processos geológicos que ocorreram no interior da Lua.
Depois que Theia atingiu a Terra e criou uma nuvem rodopiante de magma, esse magma esfriou e formou a Lua. Após a colisão, a lua recém-nascida estava coberta de magma. Quando o magma esfriou, formou diferentes tipos de rochas. Essas rochas contêm um registro de que os cientistas estão tentando se recuperar. "Essas rochas registraram informações sobre a formação da Lua e ainda podem ser encontradas hoje na superfície lunar", diz o Dr. Maxwell Thiemens, ex-pesquisador da Universidade de Colônia e principal autor do estudo.
Existem regiões negras na superfície da Lua chamadas éguas, que significa "mares" em latim. São grandes formações de rocha basáltica e ígnea. Os cientistas por trás do estudo usaram a relação entre o urânio, o halfnium e o tungstênio para entender o derretimento que criou as éguas da Lua. Devido à precisão de suas medições, eles identificaram tendências distintas entre as diferentes suítes de rochas.
Uma projeção cilíndrica da Lua mostrando as éguas lunares negras. Crédito de imagem: Por processamento de imagem pelo US Geological Survey em Flagstaff, Arizona. - fonte direta encontrada aqui, domínio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1889962
O halfnium e o tungstênio fornecem aos cientistas um relógio natural contido na própria rocha, porque com o tempo o isótopo háfnio-182 decai para o tungstênio 182. Mas essa decadência não durou para sempre; durou apenas os primeiros 70 milhões de anos da vida do Sistema Solar. A equipe comparou as amostras da Apollo com seus experimentos de laboratório e descobriu que a Lua já começou a se solidificar a partir de 50 milhões de anos após a formação do sistema solar.
“Essa informação sobre a idade significa que qualquer impacto gigantesco teria que ocorrer antes disso, o que responde a uma questão ferozmente debatida entre a comunidade científica sobre quando a Lua se formou”, acrescenta o professor Dr. Carsten Münker, do Instituto de Geologia e Mineralogia da UoC. do estudo.
Esta imagem mostra como a colisão entre a Terra e Theia poderia ter sido. Imagem: Hagai Perets
O Dr. Peter Sprung, co-autor do estudo, acrescenta: “Tais observações não são mais possíveis na Terra, já que nosso planeta tem estado geologicamente ativo ao longo do tempo. A Lua, portanto, oferece uma oportunidade única para estudar a evolução planetária ”.
É incrível que as rochas coletadas durante a Apollo 11 cinquenta anos atrás ainda estejam produzindo evidências como esta. As medições extremamente precisas da equipe são baseadas em espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado, algo que não era possível no tempo de Apollo. Os astronautas que coletaram as amostras não poderiam saber disso, mas essas rochas ainda estão nos ensinando não apenas sobre a Lua, mas sobre a idade da própria Terra.
Enquanto a Nasa se prepara para retornar à Lua em 2024 como parte de seu programa Artemis, a agência está concentrando seus esforços na exploração das regiões polares da Lua. Estas são áreas da Lua que parecem ter muita água misturada com o regolito.
Algumas dessas crateras estão permanentemente na sombra, e ainda podem ter grandes quantidades de água, acessíveis aos exploradores humanos e robóticos. Este é um recurso crítico, e a Lua pode ser apenas o lugar para ajudar a humanidade à medida que ela explora o resto do Sistema Solar.
Mas também pode ser uma ilusão. Nós realmente não saberemos até que olhemos de perto.
Antes de falar sobre o pólo sul, vamos dar uma olhada nos locais de pouso escolhidos para as missões Apollo há mais de 50 anos.
Sites de pouso da Apollo. Crédito: NASA / Goddard Espaço Flight Center Scientific Visualization Studio
Em 1968, a NASA anunciou os cinco locais de pouso para as missões Apollo. Todos eles estavam aproximadamente na mesma latitude em toda a superfície lunar - uma faixa que se estendia apenas alguns graus acima e abaixo do equador da Lua.
Seus critérios? Regiões de 5 a 8 km de diâmetro, que eram lisas, sem montanhas ou crateras perigosas, ou encostas íngremes. Todos os locais de pouso tinham que estar dentro da região de uma trajetória de retorno livre de volta à Terra e usando a menor quantidade de propelente possível. Eles queriam uma boa iluminação do Sol durante toda a missão, no lado mais próximo da Lua.
O ponto aqui é que eles estavam procurando por locais de pouso seguros e acessíveis. O fato de que os astronautas fizeram ciência, montaram experimentos na superfície da Lua e trouxeram centenas de quilos de rochas lunares e poeira para a Terra foi um bônus maravilhoso.
Quando Artemis for para a Lua, será mais desafiador, já que eles estão indo para o pólo sul. Aqui está o porquê.
Ilustração do artista do módulo de aterragem lunar do projeto Artemis. Crédito: NASA
No sistema solar interno, a água será um dos recursos mais valiosos que os exploradores podem ter em mãos. Isso é porque você pode usá-lo para tanto. Você pode beber, obviamente. Na verdade, você é feito de 60% de água. Você pode usar água para cultivar plantas como alimento.
Você pode separar a água em hidrogênio e oxigênio e depois usar o oxigênio para respirar. Combine-os novamente e você terá combustível de foguete, exatamente o que o ônibus espacial usou em seu tanque principal. Você pode até usar a própria água como um propelente, com um foguete a vapor baseado no espaço.
A água é um escudo fantástico contra a radiação. A superfície da Lua é exposta a partículas carregadas do vento solar, assim como a radiação cósmica galáctica, mas se esconde sob um metro de gelo e é tão segura quanto estar na superfície da Terra.
Superfície lunar queimada pela radiação do sol. Crédito: Jasper Halekas e Greg Delory, da UC Berkeley, e Bill Farrell e Tim Stubbs, do Goddard Space Flight Center
O problema é que o Sol está constantemente lançando radiação no espaço. Qualquer gelo de água mais próximo que o ponto médio do cinturão de asteróides é sublimado para o espaço. Isso é conhecido como linha de geada do Sistema Solar. Os Belters e Jovians têm água de sobra, mas aqui no Sistema Solar interior, será um recurso raro, a chave para tudo.
E a água pesa muito. Aqui no Canadá, usamos cerca de 300 litros de água por pessoa, por dia. Se você estivesse disposto a pagar à SpaceX US $ 2.500 / quilo para lançá-lo no espaço, você estaria avaliando US $ 1,75 milhão para o uso diário da água.
Mas há algumas regiões que podem ter protegido a água por bilhões de anos: as crateras permanentemente sombreadas nos pólos sul da Lua.
Quase toda parte da Lua é constantemente banhada pela luz do sol, ou encoberta pela escuridão. Durante o dia lunar, as temperaturas atingem 120 graus C (ou 253 Fahrenheit) e, durante a noite lunar, as temperaturas baixam para -232 ° C (-387 Fahrenheit). Em outras palavras, durante o dia, é definitivamente quente o suficiente para sublimar o gelo.
As áreas azuis mostram locais no pólo sul da Lua onde é provável a existência de gelo de água (NASA / GSFC)
Mas no pólo sul da Lua, a luz do sol atinge um ângulo baixo. Se você estivesse em pé no pólo sul da Lua, veria o Sol no horizonte, lançando longas sombras sobre a superfície lunar.
E haveria crateras ao seu redor, onde a luz do sol nunca atinge o fundo, regiões onde poderia haver depósitos de gelo permanentes que estão lá há bilhões de anos.
De fato, em 1998, a missão Lunar Prospector da NASA identificou que há significativamente mais hidrogênio no pólo sul da Lua. Mais hidrogênio significa mais água, evidências claras de que esses depósitos de água estão lá.
Lunar Reconnaissance Orbiter. Crédito de imagem: NASA
Mais evidências foram coletadas pelo Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, que orbita a Lua há anos. Ele detectou muitas vezes a presença de água na Lua. Mais recentemente, foi capaz de mapear pequenas quantidades de água no regolito lunar , mais comuns em latitudes mais altas, e mudando conforme a temperatura da superfície esquentava.
Em 2009, a NASA quebrou o satélite de observação e detecção da cratera lunar, ou LCROSS , na Lua para procurar água. A espaçonave foi para a Lua com o Lunar Reconnaissance Orbiter e depois se soltou a caminho da Lua.
Conceito do artista do estágio do LCROSS e do centauro que dirige para o impacto. Crédito: NASA
Em 9 de outubro de 2009, o motor Centaur, na parte superior da missão, colidiu com a cratera Cabeus, a cerca de 100 km do pólo sul da Lua, lançando material lunar no espaço. E então a nave Shepherding seguiu alguns minutos depois, coletando material do primeiro impacto e criando sua própria cratera.
LCROSS mostrou que há gás hidrogênio, amônia e metano, assim como metais como sódio, mercúrio e prata.
Ou talvez não. De acordo com uma nova pesquisa da NASA, esses depósitos podem ser recentes. Apesar de estarem permanentemente sombreados, ainda há partículas de vento solar e micrometeoritos atingindo a superfície, o que deveria estar erodindo o gelo de água.
Micrometeoritos próximos expelem poeira que pode viajar 30 km de distância do local de impacto na gravidade lunar. Essas partículas são aquecidas pelo Sol e depois pousam no gelo e aquecem um pouquinho, sublimando-o.
Pode ser que os impactos do cometa estejam constantemente reabastecendo a água na superfície da Lua, o que significa que esses depósitos têm apenas alguns milhares de anos.
Como podemos saber se há gelo suficiente para os astronautas usarem?
A Agência Espacial Européia planejava enviar uma missão ao pólo sul da Lua chamado Lunar Lander. Deveria ter lançado no final de 2018, visando o pólo sul da Lua. Infelizmente, o financiamento acabou e a missão foi cancelada.
Imagem do rover Yutu-2 se afastando da zona de pouso da missão Chang'e-4. Crédito: CNSA
O Chang'e-4 Lander e o Yutu-2, da China, estão no polo sul da Lua agora, rastejando, explorando a região e analisando o regolito lunar. Eles estão lá desde 3 de janeiro de 2019 e só podem operar durante o dia lunar, quando há luz solar para manter seus instrumentos funcionando.
O Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA chegou a fotografá- los enquanto orbita a sobrecarga.
Chandrayaan-2, da Índia, foi lançado na Lua no dia 22 de julho. Crédito de imagem: ISRO
Estou planejando fazer um vídeo inteiro sobre o Chandrayaan-2 da Índia , que acaba de ser lançado com sucesso em seu caminho para a Lua. Nos próximos dois meses, a espaçonave elevará sua órbita da Terra e se transferirá para uma órbita lunar.
Então, ele tentará fazer um pouso suave no dia 7 de setembro de 2019, pousando em uma planície entre duas crateras, Manzinus C e Simpelius N no polo sul da Lua.
O lander Vikram implantará Pragyan, um robô robótico de seis rodas, para explorar o máximo possível antes de entrar na noite lunar, que eles não podem sobreviver.
Como eu disse, vou fazer um vídeo mais aprofundado sobre essa incrível missão daqui a alguns meses, assim que ela chegar com sucesso.
Em 2020, a Coréia do Sul lançará sua primeira missão à Lua, chamada de Orbitador Lunar da Korea Pathfinder . Essa espaçonave de 550 kg será lançada em um foguete Falcon 9 e explorará a Lua por pelo menos um ano. Ele terá vários instrumentos a bordo para estudar a Lua: um imageador de terreno para mapear locais de pouso e terrenos interessantes, uma câmera polarizada para tirar fotos da superfície lunar em vários comprimentos de onda e um magnetômetro para mapear o campo magnético da Lua. especialmente seus misteriosos redemoinhos lunares.
Um instrumento construído pela NASA é chamado ShadowCam. Esta é uma câmera semelhante à que é transportada pela Lunar Reconnaissance Orbiter, mas com 800 vezes mais sensibilidade. Ele estudará essas crateras permanentemente sombreadas nos pólos da Lua.
A melhor estratégia, é claro, é enviar robôs ou humanos para cavar o regolito e descobrir o que está lá.
Em 1º de julho de 2019, a NASA anunciou que havia selecionado 12 novas cargas de ciência e tecnologia que seriam enviadas para a Lua, para ajudar a estudar sua superfície e ajudar a preparar a chegada de astronautas como parte do programa Artemis. Espera-se que todas essas missões voem nos próximos anos como parte do programa Commercial Lunar Payload Services da NASA. Alguns são apenas componentes, como novos sistemas de câmeras e experimentos. Mas alguns são realmente interessantes no que se refere à exploração do pólo sul.
Rover MoonRanger. Crédito: Astrobiotic e Carnegie Mellon University
O primeiro é o MoonRanger , um pequeno robô que foi construído pela Universidade Astrobiotic e Carnegie Mellon. Este rover de 13 quilos testará a exploração autônoma na Lua, criando mapas 3D detalhados da superfície lunar ao redor do pólo sul, incluindo essas crateras sombreadas. O rover poderá viajar e navegar por conta própria, sem se comunicar com a Terra.
PlanetVac é uma tecnologia financiada por cidadãos que está sendo desenvolvida pela Planetary Society e pela Honeybee Robotics, que sugam o regolito lunar da superfície da Lua. Em seguida, ele poderia ser testado no local ou transferido de volta à Terra para que os cientistas estudassem em casa. Isso permitirá que a NASA experimente uma ampla variedade de pontos na Lua para descobrir quais têm a maior concentração de água e outros produtos químicos úteis.
Retroreflectores lunares da próxima geração fornecerão uma atualização para os retroreflectores que foram colocados na superfície lunar durante a era da Apollo, que os cientistas ainda usam para medir a rapidez com que a Lua está se afastando de nós. Esses novos refletores poderiam nos dizer mais sobre o interior da Lua e responder a perguntas sobre física básica.
LISTER é uma sonda de calor que será perfurada a 2-3 metros no regolito lunar para ajudar a medir as diferenças de temperatura em diferentes profundidades e nos dizer o quão geologicamente ativa é a Lua. Semelhante à missão InSight em Marte.
A Aquisição de Amostras, Filtragem de Morfologia e Sondagem do Regolito Lunar usará um braço robótico de reserva das missões do Mars Exploration Rover (você sabe, Spirit e Opportunity), para coletar amostras da Lua.
Durante a próxima década, a Lua ficará muito mais ocupada. Há múltiplas missões planejadas pela Rússia, uma colaboração entre a Índia e o Japão, mais missões da China e um monte de landers privados. Claro, vou mantê-lo atualizado como qualquer um destes são construídos.
Neste momento, temos uma sugestão tentadora de que há vastas reservas de gelo de água no pólo sul da Lua. Nos próximos anos, os robôs e as pessoas estudarão essa região com muito cuidado, construindo as evidências. Se tivermos sorte, a Lua terá tudo de que precisamos para dar um grande passo para fora da Terra e para o Sistema Solar.
Agora, o JAXA compilou essas imagens em uma animação, mostrando a sonda se aproximando para coletar amostras de minerais e, em seguida, retrocedendo novamente para retomar sua posição em órbita ao redor do asteróide.
A missão tem sido incrivelmente emocionante de assistir. Depois de um lançamento em 2014, a Hayabusa2 finalmente se encontrou com Ryugu há pouco mais de um ano, no final de junho. Em setembro , caiu um par de pequenas plataformas de exploração na superfície.
Então, em fevereiro, a sonda fez sua primeira investida no asteróide para coletar o material. Isso vai ser enviado para casa para a Terra, onde os cientistas podem analisar as amostras na esperança de aprender mais sobre o sistema solar primitivo, já que o Ryugu é pensado para remontar à sua formação bilhões de anos atrás.
Esta segunda coleção foi para material mais profundo dentro do asteróide. Em abril, a Hayabusa disparou um explosivo na rocha espacial para escavar material de baixo da superfície. Isso é o que o probe estava tentando recuperar no segundo touchdown.
O CAM-H começou a tirar fotos a uma altitude de cerca de 8,5 metros (28 pés), tirando uma a cada 0,5 a 5 segundos à medida que baixava para a superfície e voltava a subir, subindo a uma altura de 150 metros (492 pés).
No total, a operação levou menos de 10 minutos. A amostra coletada agora está selada em um recipiente especial, aguardando uma viagem à Terra.
A Hayabusa2 deve partir de Ryugu em dezembro deste ano, retirando sua preciosa carga de amostras ao voar pela Terra em dezembro de 2020, a caminho de um novo alvo de asteróide.
A lua de Júpiter, Europa, continua a ser uma fonte de admiração e intriga científica. Como uma das quatro Luas Galileanas (assim chamado por causa de seu fundador, Galileo Galileu), Europa é um dos maiores satélites de Júpiter e é considerado uma das melhores apostas para encontrar vida extraterrestre no Sistema Solar. E recentemente, uniu seus primos (Io e Callisto) ao passar em frente a uma estrela.
Este tipo de evento raro (uma ocultação estelar) permite aos astrónomos realizar observações únicas de um corpo celeste. No caso de Europa, a ocultação ocorreu em 2017 e permitiu aos astrônomos fazer medições mais precisas do tamanho de Europa, sua posição em relação a Júpiter e sua verdadeira forma. Tudo isso foi possível graças ao Observatório Gaia da ESA , que permite que os astrônomos saibam exatamente quando e onde procurar a lua.
O estudo que descreve esses achados apareceu recentemente na revista Astronomy & Astrophysics . A equipe por trás dele foi liderada pelo Dr. Bruno Morgado, pesquisador do Observatório Nacional e do Laboratório Interinstitucional de Astronomia.ono Rio de Janeiro, incluindo astrônomos e pesquisadores do Brasil, Estados Unidos, França, Venezuela e Chile.
Ilustração de Júpiter e dos satélites galileanos. Crédito: NASA
Além de raras, as ocultações são extremamente valiosas para os astrônomos. Assim como quando os planetas transitam em frente à estrela hospedeira, as ocultações estelares permitem medições das características do corpo que estão em primeiro plano (tamanho, forma, posição etc.) e podem revelar se há uma atmosfera, anéis, jatos. emanando dele, e outras características.
Graças à missão de Gaia - que tem medido a posição, o movimento e as distâncias de mais de 1 bilhão de estrelas desde 2013 - os astrônomos sabiam exatamente quando Europa estaria passando por uma ocultação. A equipe internacional foi então capaz de apontar telescópios terrestres para a área direita do céu para testemunhar o evento. Como o Dr. Morgado disse sobre a ocultação e o que tornou possível em um recente comunicado de imprensa da ESA :
“ Usamos dados do primeiro release de dados do Gaia para prever que, do nosso ponto de vista na América do Sul, o Europa passaria diante de uma estrela brilhante em março de 2017 - e para prever a melhor localização a partir da qual observar essa ocultação . Isso nos deu uma oportunidade maravilhosa para explorar Europa, já que a técnica oferece uma precisão comparável à das imagens obtidas por sondas espaciais. "
O que eles descobriram foi que a ocultação seria visível a partir de uma faixa espessa que se deslocava pela América do Sul do noroeste para o sudeste. Um total de oito observatórios tentou realizar observações do evento, mas apenas três (localizados no Brasil e no Chile) conseguiram capturar dados devido às más condições climáticas.
Futuras ocultações pelas maiores luas de Júpiter. Crédito: ESA / Gaia / DPAC; Bruno Morgado (Observatório Nacional do Brasil / LIneA, Brasil) et al. (2019)
Usando informações do segundo release de dados de Gaia (DR-2) também permitiu que a equipe determinasse quando Europa e as outras Luas Galileanas estariam experimentando uma ocultação estelar novamente no futuro, até 2019 e 2021. Como Dr. Morgado acrescentou :
“ É provável que possamos observar muito mais ocultações como essa pelas luas de Júpiter em 2019 e 2020 . Júpiter está passando por um pedaço de céu que tem o centro galáctico ao fundo, tornando mais provável que suas luas passem na frente de estrelas brilhantes de fundo. Isso realmente nos ajudaria a definir suas formas e posições tridimensionais - não apenas para as quatro maiores luas de Júpiter, mas também para as menores, mais irregulares. "
Num futuro próximo, ocorrerão ocultações envolvendo Europa em 22 de junho de 2020; Calisto em 20 de junho de 2020 e 4 de maio de 2021; Io em 9 e 21 de setembro de 2019 e 2 de abril de 2021; e Ganimedes em 25 de abril de 2021.occulations será visível até mesmo usando telescópios amadores, e não acontecerá novamente até 2031. Como Timo Prusti, um Cientista do Projeto ESA Gaia, explicou o valor desses eventos para a comunidade astronômica:
“ Estudos de ocultação estelar nos permitem aprender sobre as luas no Sistema Solar de longe, e também são relevantes para futuras missões que visitarão esses mundos. Como este resultado mostra, Gaia é uma missão extremamente versátil: não só avança o nosso conhecimento de estrelas, mas também do Sistema Solar mais amplamente. "
Esses dados também serão muito úteis na próxima década, quando chegar o momento de planejar missões para estudar Europa. Estes incluem os da ESAJúpiterO ICy coloca em movimento o Explorer (JUICE) e o Europa Clipper da NASA, ambos com lançamento previsto para a década de 2020. Essas missões conduzirão pesquisas muito aguardadas para ajudar a determinar se a vida poderia existir abaixo da crosta gelada de Europa.
Como tal, esses dados posicionais serão altamente essenciais para que as equipes de missão possam garantir que as sondas cheguem onde precisam. Como explicou cientista Olivier Witasse, Projecto de Sucos da ESAC
“ Esse tipo de observação é extremamente excitante . JUICE chegará a Júpiter em 2029; ter o melhor conhecimento possível das posições das luas do sistema nos ajudará a nos preparar para a navegação da missão e análise de dados futuros, e planejar toda a ciência que pretendemos fazer. Essa ciência depende de nós sabermos coisas como trajetórias precisas da lua e entender quão próxima uma espaçonave chegará a um dado corpo, então, quanto melhor nosso conhecimento, melhor será esse planejamento - e a subsequente análise de dados -. "
O objetivo da missão Gaia , que está em operação desde o final de 2013, é criar o mapa tridimensional mais detalhado de nossa galáxia até hoje. No curso de sua missão, que foi recentemente estendida até 2022, mapeará e caracterizará as posições, distâncias e movimentos de mais de 1 bilhão de estrelas, planetas, cometas, asteróides e outras galáxias.
Houve dois lançamentos de dados da missão Gaia até agora, o primeiro deles ( DR1 ) ocorreu em setembro de 2016, enquanto o segundo ( DR2 ) ocorreu em abril de 2018. Esses lançamentos foram baseados em dados obtidos durante os três primeiros. anos da missão, de julho de 2014 a maio de 2016, e já levaram a muitas descobertas novas e intrigantes.
Por causa das incertezas com o pipeline e processamento de dados, o ESA está planejando dividir o terceiro release de dados ( DR3 ) em dois pacotes. O primeiro será lançado durante o terceiro trimestre de 2020, enquanto o segundo seguirá durante o segundo semestre de 2021. O comunicado completo (DR4) da missão nominal de cinco anos (2014 - 2019) ainda está por ser determinado.
E desde que a missão foi recentemente estendida até o final de 2022, podemos esperar ouvir sobre as descobertas relacionadas a Gaia por vários anos.
Pesquisas sobre próteses robóticas estão surgindo aos trancos e barrancos, mas um obstáculo está sendo complicado de superar: um senso de toque. Entre outras coisas, esse sentido nos ajuda a controlar nossa força de preensão - o que é de vital importância quando se trata de ter controle motor fino para lidar com objetos delicados.
Digite uma nova atualização para o LUKE Arm - nomeado por Luke Skywalker, o herói de Star Wars com uma mão robótica. Versões de protótipo desta prótese robótica podem ser ligadas aos nervos do usuário.
E, graças aos engenheiros biomédicos da Universidade de Utah, para os participantes de seu estudo experimental, o braço agora também pode produzir uma capacidade de sentir. Esse avanço espetacular permitiu a um usuário manusear uvas, descascar uma banana e até mesmo sentir a mão de sua esposa na sua.
Keven Walgamott perdeu a mão esquerda e parte do braço em um acidente elétrico há 17 anos. Quando a equipe de pesquisa pediu a um amputado para testar o protótipo de prótese robótica que eles estavam desenvolvendo, ele prontamente se ofereceu.
"Isso quase me levou às lágrimas" , disse ele , referindo-se ao uso do braço pela primeira vez. "Foi realmente incrível. Nunca pensei que seria capaz de me sentir naquela mão novamente."
O braço está em desenvolvimento há 15 anos e explora o modo como nossos cérebros controlam nossos membros enviando sinais pelo sistema nervoso.
Essa tecnologia é chamada de estimulação nervosa periférica e há anos os engenheiros vêm explorando seu uso em próteses de membros superiores.
Os eletrodos estão ligados aos nervos do braço acima do local da amputação e também à prótese. O usuário então pensa em mover a mão e o braço. É preciso um pouco de treinamento - a atividade neural de todos é diferente - mas, gradualmente, o software que executa o braço aprende os sinais neurais do usuário para controlar a prótese e a destreza básica é restaurada.
O LUKE Arm, desenvolvido pela Mobius Bionics , possui 100 microeletrodos conectados aos nervos da parte superior do braço e também a um computador externo.
Mas o sentido do tato é retransmitido do membro para o cérebro, então, para gerar uma habilidade robótica para "sentir", a equipe de pesquisa precisava de novos truques. A mão robótica tem sensores que podem imitar a sensação de toque.
O desafio de transmitir essa informação de volta ao cérebro da maneira correta é o próximo passo, mais difícil.
"Apenas fornecer sensação é um grande negócio", ajuda o engenheiro biomédico Gregory Clark, da Universidade de Utah.
"Mas o modo como você envia essa informação também é criticamente importante, e se você a tornar mais biologicamente realista, o cérebro a entenderá melhor e o desempenho dessa sensação também será melhor".
Uma prótese de 'sensação' desenvolvida pela DARPA e revelada em 2015 resolveu isso com eletrodos conectados diretamente ao córtex sensorial do cérebro, mas a equipe de Clark queria uma solução menos invasiva.
Quando você toca em algo, uma explosão de sinais é imediatamente enviada para os nervos para o cérebro, após o que afunila. A equipe registrou essa atividade a partir do braço de um primata e realizou cálculos matemáticos para elaborar uma aproximação de como isso acontece em humanos.
Um modelo baseado nesses cálculos foi então integrado ao software para o LUKE Arm e refinado. E funcionou.
Deu a Walgamott uma sensação de que ele poderia tirar uvas de seus caules sem esmagá-las. Ele poderia lidar com um ovo sem quebrá-lo. Ele poderia descascar uma banana sem esmagá-la. Ele poderia enviar uma mensagem de texto em seu telefone.
"Uma das primeiras coisas que ele queria fazer foi colocar em seu anel de casamento. Isso é difícil de fazer com uma mão", disse Clark . "Foi muito comovente."
O artigo se concentra principalmente no toque, mas também há a capacidade de transmitir a temperatura e a dor, algo que os pesquisadores desejam desenvolver no futuro. A equipe também quer desenvolver uma versão sem fio do LUKE Arm que não precise estar conectada a um computador externo, para que possa ser usada no dia-a-dia.
Por enquanto, continua sendo um protótipo de pesquisa em um laboratório. Mas a equipe espera que, até 2021, três participantes do estudo possam até mesmo levar seu LUKE Arm para casa.
A Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês) é a maior espaçonave já construída e uma das mais sofisticadas máquinas colocadas em órbita por seres humanos.
Contra o pano de fundo ardente do nosso Sol, no entanto, a conquista - aproximadamente o tamanho de um campo de futebol - parece decididamente insignificante.
Uma foto deslumbrante, tirada em plena luz do dia pelo fotógrafo Rainee Colacurcio, mostra quão insignificante é a ISS. Um de seus tiros (acima) foi apresentado recentemente na Imagem Astronômica do Dia (APOD), e incluímos outro abaixo:
Usando um espaço solar hidrogênio-alfa dedicado , que pode nos ajudar a ver o Sol em toda a sua glória resplandecente, Colacurcio conseguiu vislumbrar a ISS no exato momento em que passou entre a Terra e o magnífico centro do nosso Sistema Solar.
Aparecendo como uma mancha escura no canto do disco, a silhueta de H da estação mal pode ser feita contra o fundo em chamas. E embora possa parecer uma mancha solar no começo, é muito escuro para ser confundido com um.
De acordo com a legenda do APOD , a maioria das manchas solares tem uma umbra central escura, seguida por um anel de penumbra mais claro em torno dele, e - obviamente! - sem painéis solares.
Imagens como essa são bem difíceis de gerenciar. Como a ISS orbita a Terra a cada 90 minutos, a passagem da estação através do Sol tem que ser perfeitamente cronometrada. Neste caso, a imagem foi montada usando duas fotos que foram tiradas simultaneamente: uma da estação espacial que transita pelo Sol e a outra da superfície do Sol.
Sem uma mancha solar, a ISS se destaca contra esse pano de fundo estranhamente uniforme como a única mancha na superfície da estrela, porque estamos atualmente em um mínimo solar - uma fase profundamente quieta do misterioso ciclo de 11 anos do Sol .
Mesmo assim, o Sol tem estado particularmente quieto ultimamente, e a imagem de Colacurcio capta isso excepcionalmente bem.
"Por razões ainda não totalmente compreendidas, o número de manchas solares ocorridas durante os mínimos solares anteriores e atuais tem sido incomumente baixo", afirma o APOD .
A órbita de S2 é mostrada em amarelo, com a estrela representando Sgr A *. (Keck / UCLA Galactic Center Group)
Outro teste de uma estrela orbitando o buraco negro supermassivo de nossa galáxia a velocidades insanas mais uma vez sustentou a teoria da relatividade geral, como descrito por Albert Einstein em 1915.
Enquanto se movia em torno do buraco negro em sua aproximação mais próxima, a luz de uma estrela chamada S2 foi esticada pelas intensas forças gravitacionais em jogo - exatamente como a relatividade prediz em um efeito chamado redshift gravitacional .
Se soa familiar, é porque não é a primeira vez que vemos uma conquista dessas. No ano passado, uma equipe de pesquisadores publicou suas descobertas no S2 - também conhecido como S0-2, um de um aglomerado de jovens e maciços estrelas-S orbitando o centro da galáxia - ao redor de Sagitário A *, mostrando evidências claras de redshift gravitacional .
Este novo resultado vem de um conjunto independente de observações, confirmando e elaborando o primeiro conjunto de resultados com dados e instrumentos adicionais, para descartar quaisquer vieses ou erros que possam ter se originado nas próprias ferramentas.
É um resultado duramente conquistado após 24 anos de observações. Cada uma das órbitas de S2 em torno de Sgr A * leva 16 anos, e não foi até a proximidade do ano passado - quando a estrela chegou a 17 horas de luz do centro galáctico - que tínhamos instrumentação sensível o suficiente para observar o evento. resolução sem precedentes.
Sgr A * tem uma massa equivalente a cerca de 4 milhões de Sóis. A gravidade que isso gera é imensa, criando o ambiente mais extremo da Via Láctea.
S2 tem uma órbita elíptica que é acelerada a velocidades vertiginosas por essa gravidade à medida que se aproxima de Sgr A *. Estilingue em torno de 25 milhões de quilômetros por hora (15,5 milhões de quilômetros por hora) - quase 3 por cento da velocidade da luz.
Quando S2 está tão perto do buraco negro, de acordo com a relatividade, o efeito gravitacional deve esticar a luz da estrela em comprimentos de onda maiores, em direção à extremidade vermelha do espectro eletromagnético.
O S2 atingiu sua velocidade máxima em março do ano passado, seguido pela maior aproximação em maio e velocidade mínima em setembro. A equipe fez observações espectrográficas de todos os três eventos, estudando as mudanças na luz da estrela enquanto ela percorria o buraco negro.
Em seguida, eles combinaram essas observações espectrais com observações de 1995 a 2017 para reconstruir toda a órbita da estrela em três dimensões.
"Isso é o que nos dá a entrada para os testes da relatividade geral", disse Ghez .
"Perguntamos como a gravidade se comporta perto de um buraco negro supermassivo e se a teoria de Einstein está nos contando a história completa. Vendo estrelas atravessar sua órbita completa fornece a primeira oportunidade para testar a física fundamental usando os movimentos dessas estrelas."
Os resultados não apenas corroboram, mas reforçam os resultados anunciados no ano passado, confirmando mais uma vez a relatividade geral como um conjunto sólido de regras para o entendimento da dinâmica da gravidade.
Mas a necessidade de um novo conjunto de leis físicas pode estar se aproximando.
"A teoria de [Einstein] está definitivamente mostrando vulnerabilidade", disse Ghez .
"Não pode explicar completamente a gravidade dentro de um buraco negro, e em algum momento precisaremos ir além da teoria de Einstein para uma teoria da gravidade mais abrangente que explique o que é um buraco negro".
A JAXA, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, está se unindo à maior empresa do país para construir um veículo lunar. A Toyota, a segunda maior empresa automobilística do mundo (somente a Volkswagen fabrica mais carros), assinou um contrato de desenvolvimento com a Jaxa, que durará três anos. O objetivo? Conceber, construir, testar e avaliar protótipos para um veículo lunar pressurizado tripulado que funciona com células de combustível.
A JAXA e a Toyota sinalizaram pela primeira vez sua intenção de trabalhar juntas em março de 2019. Naquela época, eles imaginaram um rover com um alcance notável de 10.000 km (6.200 milhas). Isso é enorme, considerando que a circunferência da Lua no equador é pouco mais de 10.900 km (6.773 milhas).
“Os rovers tripulados com cabines pressurizadas são um elemento que desempenhará um papel importante na exploração e uso da superfície lunar.”
Presidente da JAXA Hiroshi Yamakawa
Em março, o par propôs um veículo com essas propriedades:
. Comprimento: 6,0 m; largura: 5,2 m; altura: 3,8 m (19,5 pés; 17 pés; 12,4 pés. Sobre o tamanho de dois micro-ônibus)
. Espaço vital: 13m 3 (460 pés cúbicos)
. Capaz de acomodar duas pessoas (quatro pessoas em caso de emergência)
Ilustração de um artista do veículo lunar. Crédito de imagem: JAXA / Toyota
O rover será um veículo fechado, em vez de um veículo de corpo aberto, como os veículos lunares Apollo . Os astronautas seriam capazes de remover seus trajes espaciais dentro do rover e viver nele por períodos fixos de tempo. Eles seriam capazes de entrar e sair do veículo facilmente enquanto usavam trajes espaciais, e poderiam ser controlados remotamente, de forma autônoma ou pelos próprios astronautas.
Em março, o presidente da JAXA, Hiroshi Yamakawa, disse: “Ter a Toyota se juntando a nós no desafio da exploração espacial internacional fortalece muito nossa confiança. Rastreadores tripulados com cabines pressurizadas são um elemento que desempenhará um papel importante na exploração e uso da superfície lunar. ”
Agora a JAXA e a Toyota formalizaram seu acordo e um cronograma:
. Ano fiscal de 2019: Identificação de elementos tecnológicos que precisam ser desenvolvidos para a condução na superfície da lua; elaboração de especificações para um rover de protótipo.
. Ano fiscal 2020: Fabricação de peças de teste para cada elemento tecnológico; fabricação de um rover protótipo.
. Exercício 2021: Teste e avaliação das peças de teste fabricadas e do protótipo.
Ilustração de um artista do veículo proposto, com um astronauta em escala. Crédito de imagem: JAXA / Toyota
O protótipo será uma versão modificada de um veículo de produção padrão, embora a Toyota não tenha dito qual. (Mas estamos achando que provavelmente não é o Yaris.)
Olhando para o futuro, a tentativa de lançamento de uma missão para a Lua com este veículo é 2029:
. A partir de 2022: Fabricação e avaliação de um rover de protótipo em escala 1: 1; aquisição e verificação de dados de sistemas de condução necessários para explorar as regiões polares da lua
. A partir de 2024: Projeto, fabricação e avaliação de um modelo de engenharia do rover; projeto do modelo de voo real
. A partir de 2027: Fabricação e testes de desempenho e qualidade do modelo de voo
“Como engenheiro, não há alegria maior do que poder participar de um projeto lunar…”
Shigeki Terashi, vice-presidente executivo da Toyota
“Como engenheiro, não há maior alegria do que poder participar de um projeto lunar por meio da fabricação de carros da Toyota e, além disso, por meio de nossas tecnologias relacionadas a veículos eletrificados, como baterias de célula de combustível e nossas tecnologias. relacionadas à condução autônoma e automatizada ”, disse Shigeki Terashi, vice-presidente executivo da Toyota. "Estou cheio de muita emoção."
Para JAXA e Toyota, este projeto não é apenas explorar a Lua. É também sobre o desenvolvimento de tecnologias que contribuam para um transporte melhor e mais limpo aqui na Terra. As células de combustível absorvem apenas oxigênio e emitem apenas água.
Ilustração de um artista do veículo lunar com células de combustível. Crédito de imagem: JAXA / Toyota
A Toyota acredita que alcançar uma sociedade de mobilidade sustentável na Terra envolverá a coexistência e o uso generalizado de veículos eletrificados, como veículos elétricos híbridos, veículos elétricos híbridos plug-in, veículos elétricos a bateria e veículos elétricos movidos a célula de combustível”, disse Terashi. “Para eletrificação, as baterias de célula de combustível representam uma tecnologia indispensável.”
"Para uma ampla exploração humana da Lua, um veículo pressurizado que pode viajar mais de 10.000 km ... é uma necessidade."
O vice-presidente da JAXA, Koichi Wakata
“A gravidade lunar é um sexto disso na Terra. Enquanto isso, a lua tem um terreno complexo com crateras, falésias e colinas. Além disso, está exposto a condições de radiação e temperatura muito mais severas do que as da Terra, assim como um ambiente de vácuo muito alto ”, disse o vice-presidente da JAXA, Koichi Wakata. “Para uma ampla exploração humana da Lua, uma sonda pressurizada que pode viajar mais de 10.000 km em tais ambientes é uma necessidade”.
A JAXA e a Toyota têm registros sólidos como inovadores. A missão Hayabusa 2 da JAXA está atualmente coletando amostras do asteroide Ryugu para retornar à Terra, sua segunda missão de retorno de amostras. A Toyota é pioneira no mercado de veículos de energia alternativa com seu carro de passageiros Prius .
Esta parceria tem um grande potencial e será fascinante ver os resultados.
A ISRO (Organização de Pesquisa Espacial Indiana) lançou com sucesso sua missão Chandrayaan-2 na Lua. A missão, que inclui um orbitador, um lander e um rover, foi lançada ao espaço em um foguete GSLV Mk III em 22 de julho, após uma semana de atraso. Em 7 de setembro, ele realizará uma aterrissagem suave na Lua.
A missão Chandrayaan-2, que significa "artesanato lunar" em hindi, é uma demonstração da tecnologia indiana. O foguete, o orbiter, o lander e o rover são todos produtos do desenvolvimento tecnológico indiano. Em um tweet, o primeiro-ministro indiano Narendra Modi elogiou a missão Chandrayaan-2.
Efforts such as #Chandrayaan2 will further encourage our bright youngsters towards science, top quality research and innovation.
Thanks to Chandrayaan, India’s Lunar Programme will get a substantial boost. Our existing knowledge of the Moon will be significantly enhanced.
Chandrayaan-2 está indo para o pólo sul lunar, um destino que nenhuma nave espacial de outra nação alcançou. Uma vez lá, ele irá investigar a água lunar. Embora ambos os pólos da lua estejam na sombra, a área sombreada no pólo sul é muito maior. A missão estudará a presença de água congelada naquela região sombreada.
Em seu material de imprensa, a ISRO diz que a história da Lua está ligada à história da Terra. De certa forma, a Lua é como um registro histórico não perturbado da evolução do Sistema Solar. Esse registro histórico está preso nas áreas frias e permanentemente sombreadas no pólo sul, e a água que está congelada há bilhões de anos.
Mosaico LROC Wide Angle Camera (WAC) da região lunar do Pólo Sul, largura ~ 600 km. Crédito: NASA / GSFC / Arizona State University.
De acordo com medições feitas com o Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, as temperaturas dentro de crateras permanentemente sombreadas no pólo sul da Lua são as temperaturas mais baixas em todo o Sistema Solar. Essa água gelada, inalterada desde os primeiros dias do Sistema Solar, é de grande interesse para os cientistas, pelas pistas que pode ter sobre a história do Sistema Solar.
A água congelada também é de grande interesse na exploração lunar, porque ela pode ser usada como água potável, usada para cultivar plantas, fornecer oxigênio para respirar e também pode ser usada para criar combustível de foguete.
A Lua é também um importante ponto de partida para missões mais profundas no Sistema Solar. É a cama de teste perfeita para tecnologias espaciais.
Linha do tempo de Chandrayaan-2 Mission
A missão Chandrayaan-2 foi lançada a bordo do GSLV Mark III da Índia (Veículo de Lançamento Geossíncrono de Satélite Mark III). O GSLV é um veículo de lançamento de três estágios de elevação média desenvolvido pela ISRO. É composto de dois propulsores de foguete sólidos, um estágio líquido e um estágio criogênico superior.
Dois minutos após o lançamento, os boosters se separaram. Cerca de um minuto depois, a carenagem protetora em torno do orbiter, lander e rover se separou. Então o primeiro estágio líquido-núcleo se separou.
Então Chandrayaan-2 separou-se do estágio criogênico superior do foguete. Está agora em uma órbita elíptica em torno da Terra, medindo 170 por 39120 quilômetros (105 por 24.300 milhas).
A órbita do Chandrayaan-2 do lançamento ao pouso lunar. Crédito de imagem: ISRO
O orbitador de Chandrayaan-2 é chamado Vikram. Ele elevará sua órbita nos próximos 23 dias em uma série de manobras. Eventualmente, Vikram entrará na influência gravitacional da Lua, disparará seus propulsores para diminuir a velocidade e será capturado. Ele se aproximará da Lua até que, eventualmente, o módulo se solte e se dirija para a superfície, onde pousará no dia 7 de setembro.
O pouso suave autônomo será o evento crítico nesta missão. Se for bem sucedida, a Índia será o quarto país a pousar na Lua, seguindo os Estados Unidos, a Rússia e a China. Após a separação, uma série de delicadas manobras levará Vikram para perto da superfície, onde a superfície será capturada para encontrar um bom local de pouso.
Se tudo correr bem, uma vez que a sonda desça, o rover surgirá. O rover é chamado Pragyan, e sua missão durará um dia lunar, ou 14 dias terrestres. O orbitador continuará trabalhando, com uma missão prevista de um ano.
Pragyan estudará a topografia e a sismografia da lua. Ele realizará a identificação e distribuição de minerais, estudará a composição química da superfície e também estudará as características termofísicas do solo superior e a composição da tênue atmosfera lunar. Com tudo isso, a ISRO pretende contribuir seriamente para a compreensão da origem e evolução da Lua.
Grande parte da missão do jipe é voltada para a compreensão da água lunar. O rover medirá a distribuição de moléculas de água com espectroscopia de infravermelho, radiometria de abertura sintética e polarimetria, bem como técnicas de espectroscopia de massa.
A missão Chandrayaan-2 baseia-se no sucesso de seu antecessor, o Chandrayaan-1. Essa missão foi lançada em 2008. Em vez de aterrissar, fez a maior parte de seu trabalho em órbita. Ele também carregava uma Sonda de Impacto Lunar, que foi lançada na superfície como um precursor do pouso suave do Chandrayaan-2.
Esta questão é um grande problema para a Índia. Eles estão trabalhando nisso e isso depende muito do seu sucesso. Mas, como vimos recentemente, as aterrissagens suaves não são um slam dunk. ( Basta perguntar ao SpaceIL de Israel .) A missão Chandrayaan 2 tem suas raízes na modernização da Índia, que começou com Jawaharlal Nehru , primeiro primeiro ministro da Índia após a independência da Grã-Bretanha, e líder que supervisionou o surgimento da Índia como nação soberana.
Tem sido uma estrada longa e tumultuada para a nação da Índia desde os tempos de Nehru, e se os índios se orgulham da missão Chandrayaan-2, e sua natureza local, é fácil entender o porquê.
Aqui está um vídeo do lançamento. A ação real começa em torno da marca dos 26:00 minutos.
A região do pólo sul da Lua é o lar de alguns dos ambientes mais extremos do sistema solar: é inimaginavelmente frio, massivamente coberto de crateras e tem áreas que são constantemente banhadas pela luz do sol ou na escuridão. É exatamente por isso que a NASA quer enviar astronautas para lá em 2024 como parte de seu programa Artemis.
A característica mais sedutora dessa região mais meridional são as crateras, algumas das quais nunca vêem a luz do dia atingir seus andares. A razão para isso é o baixo ângulo da luz do sol atingindo a superfície nos pólos. Para uma pessoa em pé no pólo sul lunar, o Sol apareceria no horizonte, iluminando a superfície lateralmente e, assim, roçando primeiramente as bordas de algumas crateras, deixando os profundos interiores sombreados.
Correntes de meteoróides atingindo a superfície da Lua.
Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA
Como resultado da escuridão permanente, o Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA mediu as temperaturas mais baixas do sistema solar dentro dessas crateras, que se tornaram conhecidas como ambientes perfeitos para preservar o material como água por eras. Ou então pensamos.
Acontece que apesar da temperatura que mergulha a -233 graus Celsius e pode presumivelmente manter a geada bloqueada no solo virtualmente para sempre, a água está escapando lentamente da camada super fina e fina (mais fina que a largura de um glóbulo vermelho). da superfície da lua. Os cientistas da NASA relataram esta descoberta recentemente em papel na revista Geophysical Research Letters.
"As pessoas pensam em algumas áreas nessas crateras polares como armadilhas de água e é isso", disse William M. Farrell , físico de plasma do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que liderou a pesquisa sobre a geada lunar. “Mas há partículas de vento solar e meteoróides atingindo a superfície, e eles podem gerar reações que normalmente ocorrem em temperaturas de superfície mais altas. Isso é algo que não foi enfatizado ”.
Um mapa gravitacional de alta resolução com base em dados retornados da missão Gravity Recovery e Interior Laboratory da NASA, sobreposto em terreno baseado no altímetro Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA e nos dados da câmera. A vista é para o sul, com o pólo sul perto do horizonte no canto superior esquerdo. O terminador cruza a borda leste da bacia de Schrödinger. Gravidade é pintada para as áreas que estão dentro ou perto do lado da noite. Vermelho corresponde a excessos de massa e déficits de azul a massa.
Créditos: Estúdio de Visualização Científica da NASA
Ao contrário da Terra, com sua atmosfera de pelúcia, a Lua não tem atmosfera para proteger sua superfície. Assim, quando o Sol pulveriza partículas carregadas conhecidas como o vento solar no sistema solar, algumas delas bombardeiam a superfície da Lua e expelem moléculas de água que saltam para novos locais.
Da mesma forma, meteoróides rebeldes constantemente colidem com a superfície e desenraizam o solo misturado com pedaços de água congelados. Os meteoróides podem lançar essas partículas de solo - que são muitas vezes menores do que a largura de um fio de cabelo humano - até 19 milhas (30 quilômetros) do local do impacto, dependendo do tamanho do meteoróide. As partículas podem viajar tão longe porque a Lua tem baixa gravidade e não tem ar para retardar as coisas: “Então, toda vez que você tem um desses impactos, uma camada muito fina de grãos de gelo é espalhada pela superfície, exposta ao calor do solo. Sol e para o ambiente espacial, e eventualmente sublimados ou perdidos para outros processos ambientais ”, disse Dana Hurley , cientista planetária do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland.
Embora seja importante considerar que, mesmo nas crateras sombreadas, a água está escorrendo lentamente, é possível que a água também esteja sendo adicionada, observam os autores do estudo. Cometas gelados que colidem com a Lua, mais o vento solar , poderiam ser reabastecidos como parte de um ciclo global da água; isso é algo que os cientistas estão tentando descobrir. Além disso, não está claro quanta água existe. Está sentado apenas na camada superior da superfície da Lua ou se estende profundamente na crosta da Lua, os cientistas se perguntam?
De qualquer forma, a camada superior do piso da cratera polar está sendo retrabalhada ao longo de milhares de anos, segundo cálculos de Farrell, Hurley e sua equipe. Portanto, as geada que os cientistas detectaram nos pólos usando instrumentos como o instrumento Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) da LRO podem ter apenas 2.000 anos, em vez de milhões ou bilhões de anos, como alguns poderiam esperar, estima a equipe de Farrell. . "Não podemos pensar nessas crateras como pontos mortos gelados", observou ele.
Para confirmar os cálculos de sua equipe, disse Farrell, um futuro instrumento capaz de detectar vapor d'água deve encontrar, acima da superfície da Lua, de uma a dez moléculas de água por centímetro cúbico que foram liberadas por impactos.
A Boa Notícia para a Exploração Lunar Futura
Para a próxima ciência e exploração, a dispersão de partículas de água pode ser uma ótima notícia. Isso significa que os astronautas podem não precisar sujeitar a si mesmos e seus instrumentos ao ambiente hostil dos pisos sombreados de crateras, a fim de encontrar um solo rico em água - eles poderiam encontrá-lo apenas nas regiões ensolaradas próximas.
"Esta pesquisa está nos dizendo que os meteoróides estão fazendo parte do trabalho para nós e transportando material dos lugares mais frios para algumas das regiões limítrofes onde os astronautas podem acessá-lo com um veículo movido a energia solar", disse Hurley. "Também está nos dizendo que o que precisamos fazer é chegar à superfície de uma dessas regiões e obter alguns dados em primeira mão sobre o que está acontecendo."
Chegar à superfície lunar tornaria muito mais fácil avaliar a quantidade de água na Lua. Porque identificar a água de longe, particularmente em crateras permanentemente sombreadas, é um negócio complicado. A principal maneira de os cientistas encontrarem água é através de instrumentos de sensoriamento remoto que podem identificar de que elementos químicos as coisas são feitas com base na luz que refletem ou absorvem. "Mas para isso, você precisa de uma fonte de luz", disse Hurley. “E, por definição, essas regiões permanentemente sombreadas não têm uma forte.”
Esta animação mostra evidências de altas concentrações de hidrogênio no pólo sul da Lua. Em 1998, a missão Lunar Prospector, da Nasa, identificou o hidrogênio na Lua, que era uma evidência inicial de possíveis depósitos de gelo. Como você pode ver neste vídeo, os dados do Prospector mostraram significativamente mais hidrogênio (mostrado em azul) no polo sul da Lua.
Créditos: Estúdio de Visualização Científica Goddard Space Flight Center da NASA
Entendendo o ambiente da água na lua
Até que os astronautas da NASA voltem à Lua para escavar algum solo, ou a agência envie novos instrumentos perto da superfície para detectar moléculas de água flutuantes, a teoria da equipe de pesquisadores sobre a influência dos meteoróides no ambiente dentro de crateras sombreadas poderia ajudar. em alguns dos mistérios que cercam a água da lua. Já ajudou os cientistas a entender se a água da superfície superior é nova ou antiga, ou como ela pode migrar ao redor da Lua. Outra coisa que os impactos de meteoróides nos pisos da cratera podem ajudar a explicar é por que os cientistas estão encontrando fragmentos de gelo fino diluído em regolito, ou solo lunar, em vez de blocos de gelo de água pura.
Embora as questões sobre a água sejam abundantes, é importante lembrar, disse Farrell, que foi apenas na última década que os cientistas encontraram evidências de que a Lua não é uma rocha seca e morta, como muitos supunham há muito tempo. A LRO, com suas milhares de órbitas e 1 petabyte de dados científicos retornados (equivalente a cerca de 200.000 filmes de longa-metragem em alta definição transmitidos on-line), tem sido fundamental. O mesmo acontece com o satélite de observação e detecção da cratera lunar (LCROSS), que revelou água congelada depois de cair propositalmente na cratera Cabeus em 2009 e liberar uma nuvem de material preservado do fundo da cratera que incluía água.
"Nós suspeitamos que havia água nos pólos e aprendemos com a LCROSS, mas agora temos evidências de que há água em latitudes médias", disse Farrell. “Também temos evidências de que há água proveniente de impactos de micrometeoróides e temos medidas de geada. Mas a questão é: como todas essas fontes de água estão relacionadas? ”
Essa é uma pergunta que Farrell e seus colegas estão mais próximos de responder do que nunca.
