Ciência

Cientistas acabam de relatar a primeira detecção inequívoca de água na lua

É oficial. Existe água na lua.

Faz mais de uma década que desconfiamos disso, com base nas detecções descritas em 2009, mas ainda não havia certeza por causa dos comprimentos de onda usados naquelas observações. Agora, usando um comprimento de onda diferente exclusivo da água, os cientistas relatam a primeira detecção inequívoca.

E as conclusões de 2009 parecem estar certas.

Havia ambigüidade porque as detecções de 2009 foram feitas no comprimento de onda infravermelha de 3 micrômetros. Nessa faixa, havia duas possibilidades: água ou outro composto de hidroxila com hidrogênio ou oxigênio.

Água na Lua
Regiões de sombra permanente onde pode existir água lunar. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
Liderada pelo astrônoma Casey Honniball, do Goddard Space Flight Center da NASA, a equipe de pesquisadores decidiu examinar o comprimento de onda que poderia confirmar ou reverter essas descobertas. A banda infravermelha de 6 micrômetros deve mostrar uma linha que só pode ser criada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, conhecida como vibração de curvatura H-O-H.

Mas, na verdade, fazer uma detecção inequívoca nessa banda é difícil. Exige o uso do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), um telescópio especial único que é carregado por um avião acima da maior parte da atmosfera da Terra.

“SOFIA é o único observatório atual e planejado capaz de fazer essas observações”, disse Honniball à ScienceAlert.

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Observatório SOFIA Nasa usado para detectar água na lua
Observatório SOFIA Nasa usado para detectar água na lua. Crédito: Nasa
“As sondas lunares atuais não têm instrumentos que possam medir a 6 micrômetros e, do solo, a atmosfera da Terra bloqueia a luz de 6 micrômetros e, portanto, não pode ser feito a partir de observatórios com base no solo. SOFIA voa acima de 99,9 por cento do vapor d’água da Terra, que permite que a luz de 6 micrômetros chegue e seja observada. E, felizmente, o instrumento FORCAST da SOFIA pode fazer medições de 6 micrômetros…”

Usando FORCAST, a equipe estudou cuidadosamente uma região na qual as detecções de 3 micrômetros foram feitas, altas latitudes ao sul, em torno do pólo sul. Lá, eles encontraram a linha de emissão que esperavam, aquela assinatura única que só poderia ser criada pela vibração de curvatura H-O-H.

Com base em suas detecções, a equipe estima a abundância de água em torno de 100 a 400 partes por milhão, consistente com as detecções de 3 micrômetros feitas pelo Moon Mineralogy Mapper.

É claro que não há lagos líquidos espalhando-se pela superfície lunar, e qualquer água congelada sublimaria assim que a luz do sol a atingisse. Mas existem várias maneiras pelas quais a Lua ainda pode estar abrigando água na superfície.

“Acreditamos principalmente que a água está em vidro”, disse Honniball.

“Quando um micrometeorito atinge a Lua, ele derrete algum material lunar, que rapidamente esfria e forma vidro. Se já houver água, formada durante ou entregue durante o impacto, parte da água pode ser capturada na estrutura do vidro enquanto esfriava.”

Em um artigo separado liderado pelo astrônomo Paul Hayne, da University of Colorado Boulder, os cientistas exploraram outra possibilidade: regiões de sombra permanente em crateras polares. Em altas latitudes, as bordas das crateras criam regiões que a luz solar nunca toca.

Nesses pontos, as temperaturas nunca chegam a mais de -163 graus Celsius (-260 graus Fahrenheit), criando armadilhas geladas que podem abrigar manchas com gelo oculto.

Usando dados do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, Hayne e seus colegas calcularam que poderia haver até 40 mil quilômetros quadrados dessa superfície permanentemente sombreada. E 60% dela está no pólo sul.

“As temperaturas são tão baixas nas armadilhas geladas que o gelo se comportaria como uma rocha”, disse Hayne. “Se a água entrar lá, ela não vai a lugar nenhum por um bilhão de anos.”

Ambos os documentos têm implicações muito importantes para futuras missões lunares. A NASA está planejando estabelecer uma base lunar como parte da missão Artemis; se uma fonte abundante de água puder ser encontrada nas proximidades, os residentes lunares poderiam usá-la para beber, para cultivar, até mesmo dividi-la usando eletrólise para obter hidrogênio para combustível de foguete.

Mas precisamos saber com mais precisão onde e quanta água existe. O trabalho da equipe de Haynes ajudará a descobrir onde procurar; a pesquisa da equipe de Honniball nos mostra como. Tudo o que precisamos agora é o tempo do telescópio.

“Recebemos mais duas horas no SOFIA e estamos solicitando mais 72 horas”, disse Honniball. “Com mais observações, seremos capazes de caracterizar o comportamento da água na superfície lunar e compreender sua origem, onde reside e se se move ao redor da superfície lunar.”

Ambos os artigos foram publicados na Nature Astronomy. Eles podem ser encontrados aqui e aqui. [Science Alert]

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