De acordo com novas investigações por cientistas do Instituto Geofísico da Universidade do Alaska Fairbanks, os iões de hidrogénio e oxigénio que escapam da atmosfera superior da Terra e se combinam na Lua podem ser uma das fontes de água e gelo lunares conhecidas.
O trabalho liderado por Gunther Kletetschka, professor associado, acrescenta a um corpo crescente de investigação sobre a água nos polos norte e sul da Lua.
Encontrar água é fundamental para o projeto Artemis da NASA, a planeada presença humana a longo prazo na Lua.
A NASA planeia enviar humanos de volta à Lua nesta década.
“Dado que a equipa Artemis da NASA planeia construir uma base no polo sul da Lua, os iões de água que tiveram origem há muitos éons atrás na Terra podem ser usados no sistema de suporte de vida dos astronautas,” disse Kletetschka.
A nova investigação estima que as regiões polares da Lua podem conter até 3500 quilómetros cúbicos ou mais de água gelada à superfície ou subsuperficial criada a partir de iões que escaparam à atmosfera da Terra.
Trata-se de um volume comparável ao lago Huron da América do Norte, o oitavo maior lago do mundo.
NASA
Distribuição de gelo superficial no polo sul (esquerda) e no polo norte (direita) da Lua, detetado pelo instrumento M3 (Moon Mineralogy Mapper) da NASA a bordo da sonda indiana Chandrayaan-1 em 2009. O azul representa as localizações de gelo.
Os investigadores basearam esse total no cálculo do modelo de volume mais baixo – 1% do escape atmosférico da Terra que alcança a Lua.
Pensa-se geralmente que a maioria da água lunar tenha sido depositada por asteroides e cometas que colidiram com a Lua.
A maioria foi durante um período conhecido como Intenso Bombardeamento Tardio. Argumenta-se que nesse período, há cerca de 3,5 mil milhões de anos, quando o Sistema Solar tinha cerca de mil milhões de anos, os planetas interiores primitivos e a Lua da Terra sofreram impactos invulgarmente pesados de asteroides.
Os cientistas também teorizam que o vento solar possa ser uma fonte de água lunar. O vento solar transporta iões de oxigénio e hidrogénio, que podem ter sido combinados e depositados na Lua como moléculas de água.
Agora há uma forma adicional de explicar como a água se acumula na Lua.
A investigação foi publicada dia 16 de março na revista Scientific Reports num artigo em coautoria com o estudante de doutoramento Nicholas Hasson, do Instituto Geofísico e do Centro de Investigação da Água e do Ambiente da Universidade do Alaska Fairbanks.
Vários colegas da República Checa estão também entre os coautores.
Kletetschka e colegas sugerem que os iões de hidrogénio e oxigénio são levados para a Lua quando esta passa pela cauda da magnetosfera da Terra, o que acontece em cinco dias da viagem mensal da Lua em torno do planeta.
A magnetosfera é a bolha em forma de lágrima criada pelo campo magnético da Terra que protege o planeta de grande parte do fluxo contínuo de partículas solares carregadas.
Medições recentes de várias agências espaciais – NASA, ESA, JAXA e ISRO – revelaram números significativos de iões formadores de água presentes durante o trânsito da Lua através desta parte da magnetosfera.
Estes iões têm-se acumulado lentamente desde o Intenso Bombardeamento Tardio.
A presença da Lua na cauda da magnetosfera, chamada magnetocauda, afeta temporariamente algumas das linhas do campo magnético da Terra – aquelas que são quebradas e que se arrastam simplesmente para o espaço durante muitos milhares de quilómetros.
Nem todas as linhas do campo magnético da Terra estão ligadas ao planeta em ambas as extremidades; algumas têm apenas um ponto de ligação.
A presença da Lua na magnetocauda faz com que algumas destas linhas partidas de campo voltem a ligar-se com a sua contraparte oposta partida.
Quando isso acontece, os iões de hidrogénio e oxigénio que escaparam à Terra correm para essas linhas de campo reconectadas e são acelerados de volta para a Terra.
Os autores sugerem que muitos desses iões que regressam atingem a Lua que passa, a qual não tem uma magnetosfera própria para os repelir.
“É como se a Lua estivesse no duche – um duche de iões de água que voltam para a Terra, caindo sobre a superfície da Lua,” disse Kletetschka.
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