Confirmada a existência de fontes de água e hidroxila em toda a superfície da Lua

Cientistas confirmam que as moléculas de água e hidroxila estão presentes amplamente na superfície da Lua, e não apenas nos pólos lunares como se acreditava anteriormente. Veja aqui os detalhes.

água, Lua, 2020
O telescópio Sofia, da NASA, detectou pela primeira vez, em 2020, a presença de água em região iluminada pelo Sol na superfície da Lua. Crédito: NASA.

Em uma nova análise dos minerais da Lua, pesquisadores mostraram que as moléculas de água (H2O) e hidroxila (OH) estão presentes em todos os locais e latitudes do solo lunar, inclusive onde a luz solar incide com maior intensidade, e não apenas nas regiões polares e em crateras sombreadas, como se acreditava anteriormente.

Essa descoberta, que foi publicada recentemente na revista The Planetary Science Journal, além de ajudar na compreensão do passado do nosso satélite natural, tem implicações importantes para futuras missões espaciais tripuladas para a Lua.

Moléculas amplamente presentes na superfície lunar

Para chegar a esta conclusão, os pesquisadores estudaram dados do espectrômetro de imagens Moon Mineralogy Mapper (M3) a bordo da espaçonave Chandrayaan-1, que orbitou a Lua de 2008 a 2009, mapeando água e hidroxila nos lados próximo e distante da Lua com mais detalhes do que nunca.

Os dados do instrumento M3 registraram a luz infravermelha refletida, com cores no espectro que eram consistentes com aquelas da água e da hidroxila. O M3 registrou 85 cores do espectro visível e no infravermelho. Assim como vemos cores diferentes de materiais diferentes, o M3 pode ver muitas cores (infravermelhas) para determinar melhor a composição de um elemento, e foi o que ele fez para identificar água e hidroxila.

Saber onde a água está localizada não só ajuda a entender a história geológica lunar, mas também onde os astronautas podem encontrar água no futuro - Roger Clark, autor principal do estudo.

Roger Clark, autor principal do estudo, explica que, anteriormente, pensava-se que a água poderia existir em abundância só na região polar da Lua e, particularmente, nas crateras escuras (cobertas por sombras) dos polos. Mas agora, o seu estudo confirma que a água pode ocorrer em outras partes do solo lunar também.

As moléculas de água e hidroxila foram encontradas nos minerais que formam o regolito lunar. “Futuros astronautas podem encontrar água até perto do equador ao explorar estas áreas ricas em água”, disse Clark.

Em cima: imagem em preto e branco da Lua a partir dos dados do espectrômetro M3. Embaixo: mapa de água na Lua: as cores representam diferentes formas de absorção da água e se correlacionam com o tipo de rocha; a cor preta representa absorções superficiais; o azul são absorções mais amplas e profundas. As listras verticais são devido a diferentes órbitas da espaçonave Chandrayaan-1 visualizando a superfície em diferentes geometrias. Crédito: NASA/ISRO/M3 Team/PSI/R. Clark.

Além disso, os cientistas mostraram que a água é metaestável, isto é, ela é lentamente destruída ao longo de milhões de anos pela radiação do vento solar, mas com a hidroxila permanecendo. A molécula de hidroxila também pode ser criada a partir do vento solar impactando a superfície lunar, que deixa um átomo de hidrogênio no solo e esse átomo ao encontrar um átomo de oxigênio, forma a molécula hidroxila (OH), um processo chamado intemperismo espacial.

Clark explicou que as evidências indicam que a superfície da Lua tem uma geologia complexa, com quantidades significativas de água na subsuperfície e uma camada superficial de hidroxila. “Tanto a formação de crateras quanto a atividade vulcânica podem trazer materiais ricos em água para a superfície, e ambas são observadas nos dados lunares”, comentou ele.

Um mistério lunar

Este estudo traz novas informações sobre um mistério lunar previamente conhecido. As assinaturas (absorção) da água e hidroxila mudam em diferentes horas do dia, de acordo com o ângulo da luz do sol. Cientistas já conheciam essa assinatura, e isso dá indícios de que as moléculas deveriam estar se movendo ao redor da Lua em um ciclo diário.

Porém, o estudo mostrou que absorções minerais muito estáveis tiveram o mesmo efeito diário, mas no mineral piroxênio (mineral de silicato ígneo comum na Lua), as moléculas não evaporam em temperaturas lunares. Ou seja, o piroxênio indica algum outro processo em andamento, o que deve ser melhor investigado futuramente.

Referência da notícia:

Clark, R. N. et al. The Global Distribution of Water and Hydroxyl on the Moon as Seen by the Moon Mineralogy Mapper (M3). The Planetary Science Journal, v. 5, n. 9, 2024.