Qual é a fonte do gelo no polo sul da lua?

A profunda e sombreada Shackleton Crater, perto do pólo sul da lua, é um local onde os cientistas encontraram depósitos de gelo na água. O gelo tem o potencial de revelar informações sobre a história da lua e a história do nosso sistema solar. E é potencialmente útil para futuros exploradores da lua. Imagem via NASA / Goddard Space Flight Center / Leonard David’s Inside Outer Space.

Tendemos a pensar na lua como um lugar empoeirado e seco, e na maioria das vezes isso é verdade. Mas a lua tem gelo, especialmente no pólo sul, escondido em crateras sombreadas. Como o gelo chegou lá tem sido um mistério, mas agora um novo estudo sugere que ele pode ter várias fontes, tanto antigas quanto mais recentes.

As novas descobertas revisadas por pares foram publicadas na Icarus em 30 de setembro de 2019.

Esse gelo de água tem muito valor, tanto para cientistas quanto para futuros exploradores humanos. Segundo Ariel Deutsch, principal autor do estudo e estudante de pós-graduação na Brown University:

A idade desses depósitos pode nos dizer algo sobre a origem do gelo, o que nos ajuda a entender as fontes e a distribuição da água no sistema solar interno. Para fins de exploração, precisamos entender as distribuições laterais e verticais desses depósitos para descobrir a melhor maneira de acessá-los. Essas distribuições evoluem com o tempo, por isso é importante ter uma idéia da idade.

Mapa de depósitos de gelo de água conhecidos perto do pólo sul lunar, do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA. Imagem via NASA / Goddard Space Flight Center / AmericaSpace.

As descobertas sugerem que não apenas um pouco do gelo é muito mais antigo que o resto, mas que provavelmente existem também fontes diferentes. O gelo mais antigo poderia ter vindo de cometas e asteróides contendo água ou de vulcanismo antigo. Depósitos de gelo mais recentes podem ser o resultado de micrometeoritos do tamanho de ervilhas ou a implantação pelo vento solar.

Então, como os pesquisadores chegaram a essas conclusões?

Usando dados do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA, eles observaram as idades de grandes crateras perto do polo sul da Lua – como a Cratera Shackleton – na qual foram encontrados depósitos de gelo. A idade das crateras pode ser estimada contando o número de crateras menores dentro das maiores. Como os cientistas têm uma boa idéia da taxa de impactos ao longo do tempo, eles podem estimar as idades de diferentes tipos de terreno.

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A sonda Chandrayaan-1 da Índia também encontrou evidências de depósitos de gelo na lua em 2009. Imagem via Organização de Pesquisa Espacial Indiana (ISRO) / Discover.

A maior parte do gelo é encontrada em crateras muito antigas, formadas cerca de 3,1 bilhões de anos atrás ou mais. O gelo não pode ser mais antigo que as próprias crateras ou teria sido vaporizado durante os impactos. Isso não significa que o gelo deva ser tão antigo quanto as crateras, mas deve ser antigo, já que a distribuição dos depósitos de gelo no chão da cratera é irregular, sugerindo que ele foi sujeito a impactos por micrometeoritos por um longo período de tempo.

Deutsch acrescentou:

Ao longo do tempo, houve modelos de bombardeio mostrando que o gelo começa a se concentrar com profundidade. Portanto, se você tem uma camada superficial antiga, espera mais por baixo.

O mais surpreendente foi o gelo em crateras menores e mais jovens. Isso implicaria que esses depósitos de gelo também são mais jovens e foram criados por um processo diferente do gelo nas crateras maiores e mais antigas. Como observou Deutsch:

Isso foi uma surpresa. Realmente não havia nenhuma observação de gelo em armadilhas frias mais jovens antes.

Enquanto naves espaciais como a LRO confirmaram os depósitos de gelo – e outros, como a missão Chandrayaan-1 da Índia – descobrindo como os diferentes depósitos realmente formados provavelmente exigirão missões de retorno. Missões robóticas adicionais virão primeiro, seguidas, esperançosamente, por novas missões tripuladas, como a missão Artemis planejada da NASA. Saber exatamente onde estão localizados os depósitos de gelo e a quantidade de gelo existente será importante para planejar futuras missões humanas de volta à lua.

As futuras missões humanas na Lua, como a missão Artemis planejada pela NASA, precisarão de recursos como os depósitos de gelo na água para ajudar a sustentar uma presença de longo prazo. Imagem via NASA.

Jim Head, professor da Brown University, explicou:

Quando pensamos em enviar humanos de volta à Lua para exploração a longo prazo, precisamos saber com que recursos podemos contar e que atualmente não sabemos. Estudos como este nos ajudam a fazer previsões sobre onde precisamos ir para responder a essas perguntas.

O gelo na lua pode parecer surpreendente, mas não deveria; Marte tem muito gelo, cometas e alguns asteróides têm gelo abundante, existem muitas luas no sistema solar externo completamente cobertas por uma crosta de gelo – com oceanos abaixo! – e até Mercúrio possui depósitos de gelo perto do pólo norte, em regiões com sombra permanente (já que não há atmosfera para distribuir calor das áreas iluminadas pelo sol). Agora os cientistas poderão comparar as origens do gelo da lua com as de outros corpos do sistema solar e, para futuros exploradores, será um recurso muito necessário.

Conclusão: os depósitos de gelo na água perto do pólo sul da Lua parecem ter idades diferentes e ter fontes diferentes, de acordo com um novo estudo da Universidade Brown.


Publicado em 26/10/2019

Artigo original: https://earthsky.org/space/different-sources-ice-moons-south-pole


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