doi.org/10.3847/PSJ/ad5b55
Credibilidade: 989
#Lua
Uma análise recente do Orbiter de Reconhecimento Lunar da NASA (LRO) revelou que os depósitos de gelo na Lua são mais amplos do que se pensava anteriormente, abrangendo latitudes de pelo menos 77 graus ao sul.
Essa descoberta é crucial para futuras missões lunares, pois sugere que esses depósitos de gelo podem potencialmente suportar a vida humana e a produção de combustível para foguetes. As novas descobertas também incluem mapas detalhados e informações sobre as regiões lunares específicas onde o gelo é mais provável de ser encontrado, com base nas condições ambientais e na topografia.
Depósitos de Gelo na Lua:
De acordo com uma nova análise dos dados da missão LRO da NASA, os depósitos de gelo em poeira e rochas lunares (regolito) são mais extensos do que se acreditava. O gelo seria um recurso valioso para futuras expedições lunares. A água poderia ser utilizada para proteção contra radiação e para apoiar os exploradores humanos, ou poderia ser separada em seus componentes de hidrogênio e oxigênio para produzir combustível para foguetes, energia e ar respirável.
Estudos anteriores encontraram indícios de gelo em grandes regiões permanentemente sombreadas (PSRs) próximas ao Polo Sul lunar, incluindo áreas nos crateras Cabeus, Haworth, Shoemaker e Faustini. No novo estudo, Dr. Timothy P. McClanahan, do Centro Espacial Goddard da NASA, afirmou: “Encontramos evidências abrangentes de gelo de água dentro das PSRs fora do Polo Sul, em latitudes de pelo menos 77 graus ao sul”.
Novas Perspectivas da Reconhecimento Lunar
O estudo auxilia ainda mais os planejadores de missões lunares ao fornecer mapas e identificar as características da superfície que mostram onde o gelo é mais e menos provável de ser encontrado, com evidências que justificam essa distribuição. McClanahan explicou: “Nosso modelo e análise mostram que as maiores concentrações de gelo são esperadas perto das áreas mais frias das PSRs, abaixo de 75 Kelvin (-198°C) e nas encostas voltadas para o polo das PSRs”.
Embora não seja possível determinar com precisão o volume dos depósitos de gelo nas PSRs ou se eles podem estar enterrados sob uma camada seca de regolito, a expectativa é que, para cada área de 1,2 metros quadrados acima desses depósitos, haja pelo menos cerca de cinco litros de gelo nos três primeiros metros da superfície, em comparação com as áreas ao redor. O estudo também mapeou onde depósitos de gelo menores ou em menor concentração seriam esperados, ocorrendo principalmente em áreas mais quentes e periodicamente iluminadas.
Formação e Preservação do Gelo na Lua:
O gelo pode se acumular no regolito lunar devido a impactos de cometas e meteoros, liberado como vapor do interior lunar, ou formado por reações químicas entre hidrogênio do vento solar e oxigênio no regolito. As PSRs geralmente estão localizadas em depressões topográficas perto dos polos lunares. Devido ao ângulo baixo do sol, essas áreas não recebem luz solar há bilhões de anos, permanecendo perpetuamente em extrema frieza.
Acredita-se que moléculas de gelo sejam deslocadas repetidamente do regolito por meteoritos, radiação espacial ou luz solar, e viajem pela superfície lunar até pousarem em uma PSR, onde ficam aprisionadas pelo frio extremo. As superfícies frias das PSRs podem preservar moléculas de gelo próximas à superfície por bilhões de anos, onde podem se acumular em depósitos ricos o suficiente para serem minerados. O gelo é considerado perdido rapidamente em superfícies expostas à luz solar direta, o que impede sua acumulação.
A equipe usou o detector de nêutrons para exploração lunar (LEND) do LRO para detectar sinais de depósitos de gelo, medindo nêutrons de energia moderada, chamados “nêutrons epitermais”. Especificamente, a equipe utilizou o sensor colimado para nêutrons epitermais (CSETN), que possui um campo de visão fixo de 30 quilômetros de diâmetro. Os nêutrons são criados por raios cósmicos galácticos de alta energia, que vêm de eventos poderosos no espaço profundo, como estrelas em explosão, que atingem a superfície lunar, fragmentam átomos do regolito e dispersam partículas subatômicas chamadas nêutrons.
Os nêutrons, que podem se originar de até cerca de um metro de profundidade, se deslocam pelo regolito, colidindo com outros átomos. Alguns são direcionados ao espaço, onde podem ser detectados pelo LEND. Como o hidrogênio tem uma massa semelhante à de um nêutron, uma colisão com hidrogênio faz com que o nêutron perca relativamente mais energia do que uma colisão com a maioria dos elementos comuns do regolito. Portanto, onde o hidrogênio está presente no regolito, sua concentração cria uma redução correspondente no número de nêutrons de energia moderada observados.
Detecção de Nêutrons e Análise de Concentração de Hidrogênio:
McClanahan afirmou: “Hipotetizamos que, se todas as PSRs têm a mesma concentração de hidrogênio, então o CSETN deve detectar proporcionalmente suas concentrações de hidrogênio em função de suas áreas. Portanto, mais hidrogênio deve ser observado nas PSRs de maior área”.
O modelo foi desenvolvido a partir de um estudo teórico que demonstrou como PSRs com aumento de hidrogênio seriam detectadas pelo campo de visão de área fixa dos CSETNs. A correlação foi demonstrada usando as emissões de nêutrons de 502 PSRs com áreas que variavam de 4 km² a 1079 km², contrastando com suas áreas ao redor, que eram menos enriquecidas em hidrogênio. A correlação era esperada ser fraca para as PSRs pequenas, mas aumentou nas PSRs de maior área.
Publicado em 09/10/2024 02h11
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