É oficial. Há água na lua.
Achamos que havia por mais de uma década, com base nas detecções descritas em 2009, mas havia espaço para interpretação nos comprimentos de onda usados. Agora, usando um comprimento de onda diferente exclusivo da água, os cientistas relatam a primeira detecção inequívoca.
Essas conclusões de 2009 foram aparentemente acertadas.
A ambigüidade surgiu porque as detecções de 2009 foram feitas na banda infravermelha de 3 micrômetros. Nesse comprimento de onda, havia duas possibilidades – água ou outro composto de hidroxila compreendendo hidrogênio e oxigênio.
Liderada pelo astrônomo Casey Honniball, do Goddard Space Flight Center da NASA, uma equipe de cientistas decidiu examinar o comprimento de onda que poderia confirmar ou reverter essas descobertas. A banda infravermelha de 6 micrômetros deve mostrar uma linha que só pode ser criada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio – o que é chamado de vibração de curvatura H-O-H.
Mas, na verdade, fazer uma detecção inequívoca nessa banda é complicado. Requer o uso do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), um telescópio especial e único que voa em um plano acima da maior parte da atmosfera terrestre.
“SOFIA é o único observatório atual e planejado capaz de fazer essas observações”, disse Honniball à ScienceAlert.
“As espaçonaves lunares atuais não têm instrumentos que possam medir a 6 micrômetros e, do solo, a atmosfera da Terra bloqueia a luz de 6 micrômetros e, portanto, não pode ser feito a partir de observatórios baseados no solo. SOFIA voa acima de 99,9 por cento do vapor d’água da Terra , que permite que a luz de 6 micrômetros passe e seja observada. E, felizmente, o instrumento FORCAST da SOFIA pode fazer medições de 6 micrômetros e olhar para a Lua. ”
Usando FORCAST, a equipe estudou cuidadosamente uma região na qual as detecções de 3 micrômetros foram feitas – altas latitudes ao sul, em torno do pólo sul. Lá, eles encontraram a linha de emissão que esperavam – aquela assinatura única que só poderia ser criada pela vibração de curvatura H-O-H.
Com base em suas detecções, a equipe estima a abundância de água em torno de 100 a 400 partes por milhão – consistente com as detecções de 3 micrômetros feitas pelo Moon Mineralogy Mapper.
É claro que não há lagos líquidos espalhando-se pela superfície lunar, e qualquer água congelada sublimaria assim que a luz do sol a atingisse. Mas existem várias maneiras pelas quais a Lua ainda pode estar abrigando águas superficiais.
“Acreditamos principalmente que a água está em vidro”, disse Honniball.
“Quando um micrometeorito atinge a Lua, ele derrete algum material lunar, que rapidamente esfria e forma um vidro. Se já houver água, formada durante ou entregue durante o impacto, parte da água pode ser capturada na estrutura do vidro enquanto esfriava.”
Em um artigo separado liderado pelo astrônomo Paul Hayne, da University of Colorado Boulder, os cientistas exploraram outra possibilidade – regiões de sombra permanente em crateras polares. Em altas latitudes, as bordas das crateras criam regiões que a luz solar nunca toca.
Nesses pontos, as temperaturas nunca chegam a mais de -163 graus Celsius (-260 graus Fahrenheit), criando armadilhas frias que podem abrigar manchas ocultas de gelo.
Usando dados do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, Hayne e seus colegas calcularam que poderia haver até 40.000 quilômetros quadrados (15.000 milhas quadradas) dessa superfície permanentemente sombreada. E 60 por cento disso está no pólo sul.
“As temperaturas são tão baixas nas armadilhas frias que o gelo se comportaria como uma rocha”, disse Hayne. “Se a água entrar lá, ela não vai a lugar nenhum por um bilhão de anos.”
Ambos os documentos têm implicações muito importantes para futuras missões lunares. A NASA está planejando estabelecer uma base lunar como parte da missão Artemis; se uma fonte abundante de água puder ser encontrada nas proximidades, os residentes lunares poderiam usá-la para beber, para cultivar, até mesmo dividi-la usando eletrólise para obter hidrogênio para combustível de foguete.
Mas precisamos obter uma imagem melhor de onde a água pode estar e quanta água existe. O trabalho da equipe de Haynes ajudará a descobrir onde procurar; o trabalho da equipe de Honniball nos dá o como. Tudo o que precisamos agora é o tempo do telescópio.
“Recebemos mais duas horas no SOFIA e estamos solicitando mais 72 horas”, disse Honniball. “Com mais observações, seremos capazes de caracterizar o comportamento da água na superfície lunar e compreender sua origem, onde reside e se se move ao redor da superfície lunar.”
NEWS: We confirmed water on the sunlit surface of the Moon for the 1st time using @SOFIAtelescope. We don?t know yet if we can use it as a resource, but learning about water on the Moon is key for our #Artemis exploration plans. Join the media telecon at https://t.co/vOGoSHt74c pic.twitter.com/7p2QopMhod
— Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 26 de outubro de 2020
NASA confirma que há água na lua que os astronautas poderiam usar
A água na lua pode ser mais abundante e acessível do que se pensava, o que pode ser uma boa notícia para futuros astronautas.
Paul Hayne, da Universidade do Colorado, em Boulder, e sua equipe usaram imagens de câmeras e medições de temperatura feitas pelo Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA para mapear regiões frias e permanentemente sombreadas na lua, que são considerados os locais com maior probabilidade de conter gelo devido a sua falta de exposição à luz solar.
Embora tenha havido muitas evidências da presença de água na lua, essas “armadilhas frias” eram consideradas anteriormente restritas a crateras profundas com quilômetros de largura. No entanto, a equipe descobriu que também existem micro-armadilhas frias – áreas na escala de metros e milímetros que estão permanentemente sombreadas e, portanto, podem conter gelo mais acessível. Ao todo, os pesquisadores estimam que as armadilhas frias ocupem cerca de 40.000 quilômetros quadrados, ou cerca de 0,1 por cento da superfície da lua.
“Estamos vendo bilhões e bilhões dessas armadilhas frias em escalas nunca vistas antes”, diz Hayne. “Isso representa uma oportunidade de extrair gelo com muito mais rapidez. Achamos que isso é revolucionário em termos do que será possível para os astronautas na lua.”
Um estudo separado também confirmou a presença de gelo de água (H2O) em vez de hidroxila (OH), que as observações anteriores não conseguiram distinguir. Casey Honniball do Goddard Space Flight Center da NASA em Maryland e seus colegas usaram o telescópio SOFIA da agência, que é montado em um avião para obter uma visão mais clara da atmosfera da Terra, para localizar uma assinatura espectral exclusiva da água. “Gritei de empolgação”, diz Honniball.
Honniball diz que as leituras são consistentes com a presença de moléculas individuais de água incorporadas em grãos na superfície lunar. “Espera-se que essa forma de água se espalhe pela superfície”, diz ela.
“A água é fundamental para a vida humana, mas seu lançamento no espaço é caro”, diz Honniball. “Encontrar água na lua pode significar que podemos utilizar a água que está lá em vez de trazer a água conosco.”
Mas ainda não está claro o quão estável é a água nesta forma por longos períodos, diz William Bottke, do Southwest Research Institute, no Colorado. “Os astronautas também podem ter grande dificuldade em extrair essa água”, diz ele. “Por exemplo, para encher uma garrafa, os astronautas podem precisar processar milhares de quilos de rochas.”
Publicado em 26/10/2020 17h11
Artigo original:
- https://www.sciencealert.com/we-have-the-first-unambiguous-detection-of-water-on-the-moon
- https://www.newscientist.com/article/2258109-nasa-confirms-there-is-water-on-the-moon-that-astronauts-could-use/?utm_campaign=onesignal&utm_medium=alert&utm_source=editorial
Estudo original:
- https://www.nature.com/articles/s41550-020-1198-9
- https://www.nature.com/articles/s41550-020-01222-x
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