Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert
Uma nova análise da poeira recuperada da Lua sugere que a água contida na superfície lunar pode ter origem no Sol.
Mais especificamente, pode ser o resultado do bombardeio de íons de hidrogênio do vento solar, atingindo a superfície lunar, interagindo com óxidos minerais e ligando-se ao oxigênio desalojado. O resultado é água que pode estar escondida em regolitos lunares em quantidades significativas em latitudes médias e altas.
Isso tem implicações para a nossa compreensão da proveniência e distribuição da água na Lua – e pode até ser relevante para a nossa compreensão das origens da água na Terra.
A Lua parece uma bola de poeira bem seca, mas estudos recentes descobriram que há muito mais água lá do que qualquer um jamais suspeitou. Obviamente não está fluindo em lagos e lagoas; está presa nos regolitos lunares, possivelmente à espreita como gelo em crateras permanentemente sombreadas e alojadas em glóbulos de vidro vulcânico.
Isso naturalmente leva a perguntas, como: quanta água exatamente existe por lá? Como é distribuída? E de onde diabos ela veio? A última pergunta provavelmente tem várias respostas.
Parte dela pode ter vindo de impactos de asteroides. Outra parte pode ter vindo da Terra. Uma fonte possível, no entanto, dificilmente é a primeira coisa que vem à mente ao imaginar nuvens de chuva cósmicas.
Para ser justo, o Sol não está exatamente pingando de umidade, mas seu vento é certamente uma fonte confiável de íons de hidrogênio de alta velocidade. Evidências que incluem uma análise da poeira lunar das missões Apollo já levantaram a forte possibilidade de que o vento solar seja responsável por pelo menos alguns dos ingredientes da água da Lua.
Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pelos geoquímicos Yuchen Xu e Heng-Ci Tian, da Academia Chinesa de Ciências, encontrou amostras químicas em grãos recuperados pela missão Chang’e-5 que sustentam ainda mais uma fonte solar de água lunar.
Eles estudaram 17 grãos: 7 olivina, 1 piroxênio, 4 plagioclásio e 5 vidro. Estas foram todas, em contraste com amostras de baixa latitude coletadas por Apollo e Luna, de uma região de latitude média da Lua, e coletadas do mais jovem basalto vulcânico lunar conhecido, de uma região basáltico mais seca.
Usando espectroscopia Raman e espectroscopia de energia dispersiva de raios X, eles estudaram a composição química das camadas desses grãos – a casca externa de 100 nanômetros do grão que está mais exposta ao clima espacial e, portanto, mais alterada em comparação com o interior do grão.
A maioria dessas camadas mostrou uma concentração muito alta de hidrogênio de 1.116 a 2.516 partes por milhão e proporções muito baixas de isótopos de deutério/hidrogênio. Essas proporções são consistentes com as proporções desses elementos encontrados no vento solar, sugerindo que o vento solar atingiu a Lua, depositando hidrogênio na superfície lunar.
O conteúdo de água derivado do vento solar presente no local de pouso de Chang’e-5, eles descobriram, deve ser de cerca de 46 partes por milhão. Isso é consistente com medições de sensoriamento remoto.
Para determinar se o hidrogênio poderia ser preservado em minerais lunares, os pesquisadores realizaram experimentos de aquecimento em alguns de seus grãos. Eles descobriram que, após o soterramento, os grãos podem de fato reter hidrogênio.
Por fim, os pesquisadores realizaram simulações sobre a preservação do hidrogênio no solo lunar em diferentes temperaturas. Isso revelou que a temperatura desempenha um papel significativo na implantação, migração e liberação de hidrogênio na Lua. Isso implica que uma quantidade significativa de água derivada do vento solar pode ser retida em latitudes médias e altas, onde as temperaturas são mais baixas.
Um modelo baseado nessas descobertas sugere que as regiões polares da Lua podem ser muito mais ricas em água criada pelo vento solar – informação que pode ser muito útil no planejamento de futuras missões de exploração lunar.
“Os solos lunares polares podem conter mais água do que a vista nas amostras de Chang’e-5”, disse o cosmoquímico Yangting Lin, da Academia Chinesa de Ciências.
“Esta descoberta é de grande importância para a futura utilização dos recursos hídricos da Lua. Além disso, através da triagem e aquecimento de partículas, é relativamente fácil explorar e usar a água contida no solo lunar.”
A pesquisa foi publicada no PNAS.
