Credito: NASA
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.
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.
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