A água lunar parece ser mais acessível do que pensamos
Natureza e espaço

A água lunar parece ser mais acessível do que pensamos

Novos estudos mostram que a água congelada está disponível na camada lunar — um sinal promissor para as próximas colônias lunares

Se você ainda não sabe: sim, tem água na Lua. A NASA sugere que há cerca de 600 milhões de toneladas métricas de água congelada lá, o que poderia algum dia ajudar os colonos lunares a sobreviver. Ela poderia até mesmo ser transformada em uma forma acessível de combustível de foguete (você só precisa dividir a água em oxigênio e hidrogênio, e pronto – você tem propulsão para voos espaciais).

Infelizmente, não sabemos quanta água está realmente na Lua, onde exatamente essas reservas estão armazenadas ou como acessá-las e coletá-las. Nem os cientistas entenderam de fato como a água se originou ali.

Ainda não temos respostas para essas perguntas, mas dois novos estudos publicados na Nature Astronomy sugerem que a água lunar não está tão escondida quanto os cientistas pensavam.

Através do espelho

O primeiro estudo relata a detecção de moléculas de água em superfícies lunares expostas à luz solar perto da cratera Clavius ​​de 231 quilômetros de comprimento, graças às observações feitas pelo Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha (em inglês, SOFIA) dirigido pela NASA e o Centro Aeroespacial Alemão. Há muito tempo se pensa que a água teria a melhor chance de permanecer estável em certas regiões da Lua, como grandes crateras, que estão permanentemente cobertas por sombras. Os cientistas pensaram que essas regiões e qualquer água que contivessem seriam protegidas dos distúrbios de temperatura induzidos pelos raios solares.

Acontece que há água em plena luz do dia. “Esta é a primeira vez que podemos dizer com certeza que a molécula de água está presente na superfície lunar”, diz Casey Honniball, pesquisadora do Goddard Space Flight Center da NASA e principal autora do estudo do SOFIA.

As observações do SOFIA apontam para moléculas de água incorporadas na estrutura das bolhas de vidro lunar, o que permite que elas resistam à exposição à luz solar. A quantidade de água contida nessas esferas é comparável a aproximadamente 340,194 gramas dispersas por um metro cúbico de solo, espalhadas pela superfície da Lua. “Esperamos que a abundância de água aumente à medida que nos aproximamos dos polos”, diz Honniball. “Mas o que observamos com SOFIA é o oposto” – as esferas foram encontradas em uma região latitudinal mais próxima do equador, embora isso não signifique que seja um fenômeno global.

O SOFIA é um observatório aerotransportado construído a partir de um avião Boeing 747 modificado que voa alto através da atmosfera, então seu telescópio de 2,7 metros pode observar objetos no espaço com o mínimo de perturbação pela atmosfera tão carregada de água como a Terra. Isso é especialmente útil para observar comprimentos de onda infravermelhos e, neste caso, ajudou os pesquisadores a distinguir a água molecular dos compostos de hidroxila na Lua.

As características de água cristalina na Lua foram previamente encontradas em uma investigação sobre mineralogia lunar conduzida em 1969 (graças a observações feitas por um observatório de balões). Mas essas observações não foram relatadas e publicadas. “Talvez eles não tenham percebido a grande descoberta que realmente fizeram”, diz Honniball.

A quantidade de água contida nas bolhas de vidro lunar é um pouco baixa para ser útil aos humanos, mas é possível que a concentração seja muito maior em outras áreas (o estudo SOFIA focou apenas em uma área da Lua).

Mais importante, as descobertas apontam para a possibilidade de um “ciclo lunar da água” que pode repor as reservas de água na Lua, algo que parece dificilmente compreensível para um mundo há muito considerado seco e morto. “É uma área nova que realmente não analisamos em grandes detalhes antes”, diz Clive Neal, geólogo planetário da Universidade de Notre Dame, que não esteve envolvido em nenhum dos estudos.

As menores sombras

O segundo estudo, no entanto, pode ser mais relevante para os planos imediatos da NASA para a exploração lunar. As novas descobertas sugerem que as reservas de gelo de água da Lua são sustentadas nas chamadas “micro armadilhas frias” que têm apenas um centímetro ou menos de diâmetro. Novos modelos 3D gerados usando infravermelho térmico e imagens ópticas tiradas pelo Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA mostram que as temperaturas nessas micro armadilhas são baixas o suficiente para manter a água gelada intacta. Elas podem ser responsáveis ​​por abrigar de 10 a 20% da água armazenada em todas as sombras permanentes da Lua, em uma área total de cerca de 40.000 quilômetros quadrados, principalmente em regiões mais próximas aos polos.

“Em vez de apenas um punhado de grandes armadilhas frias dentro de ‘crateras com nomes’, há toda uma galáxia de pequenas armadilhas frias espalhadas por toda a região polar”, diz Paul Hayne, um cientista planetário da Universidade do Colorado, em Boulder, o autor principal do estudo. “Micro armadilhas frias são muito mais acessíveis do que regiões maiores e permanentemente sombreadas. Em vez de projetar missões para se aventurar nas sombras, os astronautas e rovers podem permanecer na luz solar enquanto extraem água de micro armadilhas frias”. Pode haver centenas de milhões ou mesmo bilhões desses locais espalhados pela superfície lunar.

Quanto mais dados, mais mistérios

Os estudos não são perfeitos. Não existe uma explicação clara ainda sobre como esses cristais contendo água são formados. Honniball diz que provavelmente se originaram de meteoritos que geraram a água no impacto ou a trouxeram já nessa forma. Ou podem ser o resultado de atividade vulcânica antiga. Neal aponta que o estudo SOFIA não é capaz de fornecer uma imagem completa do porquê a distribuição desses vidros aparece em função da latitude, ou como ela pode mudar ao longo de um ciclo lunar completo. As observações diretas são necessárias para confirmar o que ambos os estudos sugerem e para responder às questões que levantam.

Podemos não ter que esperar muito por esse tipo de informação. Na preparação para as missões Artemis destinadas a levar os astronautas de volta à superfície da Lua, a NASA planeja lançar um conjunto de missões robóticas que também ajudaria a caracterizar o conteúdo de água gelada no astro. A mais importante dessas missões é o VIPER, um rover programado para lançamento em 2022 que deve buscar água congelada subterrânea.

À luz das novas descobertas, a NASA pode optar por mudar um pouco o objetivo do VIPER para estudar a água de superfície também, e dar uma olhada em quaisquer características de vidro sob o sol ou examinar como as micro armadilhas frias podem funcionar para preservar o gelo de água. Outras cargas úteis da NASA, bem como missões executadas por outros países, provavelmente estudarão o conteúdo das águas da superfície com mais atenção. Neal sugere que um sistema de monitoramento da exosfera lunar seria muito útil para desvendar a história da água na Lua e descobrir como um possível ciclo lunar da água resulta em água estável (ou instável) na superfície.

“Quanto mais olhamos para a Lua, menos parecemos entender”, diz Neal. “Agora temos mais alguns motivos para voltar e estudá-la. Temos que chegar à superfície, obter amostras e configurar estações de monitoramento para realmente obter dados definitivos para estudar este tipo de ciclo”.

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