Íons de hidrogênio e oxigênio liberados da atmosfera superior da Terra e depositados na lua podem ser uma das fontes conhecidas de água e gelo lunar, de acordo com um novo estudo realizado por cientistas do Instituto Geofísico da Universidade do Alasca Fairbanks. O trabalho, liderado pelo professor assistente do Instituto de Pesquisa Geofísica da UAF, Günter Kletecki, contribui para o crescente corpo de pesquisa sobre a água nos pólos norte e sul da Lua.
A busca por água é fundamental para o projeto Artemis da NASA, uma presença humana planejada de longo prazo na lua. A NASA planeja enviar pessoas para a lua nesta década. “Como a equipe Artemis da NASA planeja construir um acampamento base no pólo sul da Lua, íons de água que se originaram muitos anos atrás na Terra podem ser usados no sistema de suporte à vida dos astronautas”, disse Kletechka.
Um novo estudo estima que as regiões polares da lua podem conter mais de 3500 km cúbicos de permafrost de superfície, ou água líquida subterrânea formada por íons que se formaram na atmosfera da Terra. Os pesquisadores determinaram essa quantidade total - 1% da atmosfera da Terra atinge a Lua.
Acredita-se geralmente que a maior parte da água lunar foi depositada por asteróides e cometas que colidiram com a Lua. A maioria foi estabelecida durante o período conhecido como o Bombardeio Pesado Tardio. Acredita-se que durante este período, cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, quando a idade do Sistema Solar era de cerca de 1 bilhão de anos, os primeiros planetas internos e a Lua da Terra foram extremamente impactados por asteroides. Os cientistas também acreditam que a fonte é o vento solar. O vento solar carrega íons de oxigênio e hidrogênio, que podem se combinar e chegar à Lua na forma de moléculas de água.
Agora há uma maneira adicional de explicar como a água se acumula na Lua.
Klitechka e seus colegas sugerem que os íons de hidrogênio e oxigênio entram na lua à medida que passam pela cauda da magnetosfera da Terra, que ocorre durante a jornada lunar de cinco dias da lua ao redor do planeta. A magnetosfera é uma bolha em forma de lágrima criada pelo campo magnético da Terra que protege o planeta do fluxo contínuo de partículas solares carregadas. Medições recentes de várias agências espaciais – NASA, Agência Espacial Européia, Agência de Exploração Aeroespacial do Japão e Organização de Pesquisa Espacial Indiana – mostraram que quantidades significativas de íons formadores de água estavam presentes quando a Lua passou por essa parte da magnetosfera. Esses íons se acumularam lentamente desde o bombardeio pesado tardio.
A presença da Lua na cauda da magnetosfera afeta temporariamente algumas linhas do campo magnético da Terra - aquelas que são quebradas e simplesmente vão para o espaço por muitos milhares de quilômetros. Nem todas as linhas de campo da Terra estão ligadas ao planeta em ambas as extremidades, algumas têm apenas um ponto de ligação. Pense em cada um deles como uma corda amarrada a um poste em um dia ventoso.
A presença da Lua na cauda magnética faz com que algumas dessas linhas de campo quebradas se reconectem com suas contrapartes opostas quebradas. Quando isso acontece, os íons de hidrogênio e oxigênio que deixaram a Terra são direcionados para essas linhas de campo recém-unidas e são acelerados de volta à Terra. Os autores do artigo sugerem que muitos desses íons que retornam acabam em uma Lua que passa, que não possui magnetosfera própria para repeli-los.
Em seguida, os íons se combinam e formam o permafrost lunar eterno. Alguns desses íons, como resultado de processos geológicos e outros, como colisões com asteróides, afundam abaixo da superfície, onde podem se transformar em água líquida.
A equipe de pesquisa usou dados de gravidade do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA para estudar as regiões polares e até várias grandes crateras lunares. Anomalias em áreas subterrâneas em crateras de impacto indicam localizações de rochas capazes de conter água líquida ou gelo. As medições de gravidade nesses locais subsuperficiais indicam a presença de gelo ou água líquida.
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