Atmosfera da Terra pode estar por trás da água identificada em solo lunar

Íons de hidrogênio e oxigênio que escapam da atmosfera superior da Terra e se combinam na Lua podem ser uma das fontes da água e gelo lunares conhecidos, aponta nova pesquisa realizada por cientistas do Instituto Geofísico da Universidade Fairbanks do Alasca (UAF, na sigla em inglês).

O trabalho liderado por um pesquisador associado do Instituto Geofísico da UAF, professor Gunther Kletetschka, contribui para um crescente corpo de pesquisas sobre a água nos polos norte e sul da Lua.

Para o projeto Artemis, da NASA, encontrar água é a peça-chave para manter a planejada presença humana de longo prazo no satélite natural da Terra. De acordo com a Phys.org, a agência espacial planeja enviar humanos de volta à Lua ainda nesta década.

"Como a equipe Artemis da NASA planeja construir um acampamento base no polo sul da Lua, os íons de água que se originaram há muitas eras na Terra podem ser usados no sistema de suporte à vida dos astronautas", disse Kletetschka.

A nova pesquisa estima que as regiões polares da Lua podem conter até 3.500 quilômetros cúbicos ou mais de superfície permanentemente congelada ou água líquida subsuperficial criada a partir de íons que escaparam da atmosfera da Terra. Esse é um volume comparável ao lago Huron na América do Norte, o oitavo maior lago do mundo.

A imagem mostra a distribuição do gelo da superfície no polo sul da lua (esquerda) e polo norte (direita), detectado pelo instrumento Moon Mineralogy Mapper da NASA, em 2009. O azul representa os locais de gelo e a escala de cinza corresponde à temperatura da superfície

© Foto / NASA

Para chegar a esta conclusão, os pesquisadores basearam esse total no cálculo do modelo de menor volume, ou seja, de apenas 1% da fuga atmosférica da Terra atingindo a Lua.

A ciência acredita que a maior parte da água lunar tenha sido depositada por asteroides e cometas que colidiram com a Lua em um período de cerca de 3,5 bilhões de anos atrás chamado de Bombardeio Pesado Tardio, quando nosso Sistema Solar ainda era jovem.

Apesar dos fatos já compreendidos pelos astrônomos, Kletetschka e seus colegas sugerem que íons de hidrogênio e oxigênio são levados para a Lua quando ela passa pela cauda da magnetosfera terrestre, o que acontece em cinco dias de sua viagem mensal ao redor do planeta. A magnetosfera é uma espécie de bolha em forma de lágrima criada pelo campo magnético da Terra e protege o planeta de grande parte do fluxo contínuo de partículas solares carregadas.

Medições recentes de várias agências espaciais, incluindo NASA, Agência Espacial Europeia, Agência de Exploração Aeroespacial do Japão e Organização de Pesquisa Espacial indiana, revelaram um número significativo de íons formadores de água durante o trânsito da Lua por esta parte da magnetosfera.

Quando a Lua passa por esse ponto da Terra, os íons de hidrogênio e oxigênio que escaparam do planeta correm para o satélite através de linhas de campo magnético que se reconectam entre si e acabam acelerando os íons de volta à Terra.

Os autores do artigo sugerem que muitos desses íons que retornam atingem a Lua que passa, que não possui magnetosfera própria para repeli-los.

"É como se a Lua estivesse no chuveiro – uma chuva de íons de água voltando para a Terra caindo na superfície da Lua", disse Kletetschka.

Os íons então se combinam para formar a superfície lunar permanentemente congelada. Parte disso, por meio de processos geológicos e outros, como impactos de asteroides, é conduzido abaixo da superfície, onde pode se tornar água líquida.

A equipe de pesquisa usou dados gravitacionais do Orbitador de Reconhecimento Lunar da NASA para estudar regiões polares junto com várias crateras lunares importantes e, de acordo com as medições de gravidade nesses locais, é possível haver gelo ou água líquida abaixo da superfície, diz o artigo.