A água gelada armazenada na Lua, escondida em crateras permanentemente sombreadas no pólo sul da Lua, pode ter alcançado a superfície do nosso vizinho mais próximo gradualmente, em vez de num grande evento, de acordo com um novo estudo.
Além disso, estas crateras “permanentemente” sombreadas não são tão permanentemente sombreadas como imaginamos porque luaem relação à inclinação Terra e sol O que significa que o ângulo de iluminação também mudou ao longo de bilhões de anos. Crateras que foram engolfadas por uma sombra fria há 3 bilhões de anos e eram capazes de abrigar gelo de água não estão necessariamente na sombra agora, e vice-versa.
Na década de 1960, alguns cientistas planetários propuseram que as crateras no pólo sul da Lua poderiam ser suficientemente frias para albergar gelo de água, onde o ângulo do Sol é tão raso que partes do interior da cratera ficam permanentemente na sombra. No entanto, quando Missões Apolo Entre 1969 e 1972, os cientistas trouxeram amostras da Lua e descobriram que o regolito lunar estava extremamente seco.
Por isso, foi uma grande surpresa quando o radar da missão lunar Clementine da NASA, em 1994, sugeriu a presença de gelo de água, que desde então tem sido apoiado por agências como os Lunar Prospectors e Lunar Probes da NASA. Orbitador de Reconhecimento Lunar (LRO) Missão.
A água gelada na Lua seria inestimável para os astronautas que habitam quaisquer postos avançados futuros. A água pode ser usada para beber, pode ser decomposta em seus componentes, átomos de hidrogênio e oxigênio para combustível de foguete e ar respirável.
No entanto, a origem da água lunar sempre foi um mistério. Foi trazido para a Lua há muito tempo, num grande impacto de cometa, ou acumulou-se gradualmente na superfície lunar ao longo da sua história?
Embora ainda não possamos dizer com certeza de onde vem a água, os cientistas planetários Paul Hain, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder, Odd Aharonson, do Instituto Weizmann, em Israel, e Norbert Scherghofer, do Instituto de Ciências Planetárias, no Arizona, são agora capazes de dizer de onde ela não vem. Especificamente, não vem de um grande evento, como um gigante cometa Influência.
O gelo de água não está presente em todas as crateras permanentemente sombreadas, que a equipe de pesquisa tomou como ponto de partida.
“Está claro que o gelo não está distribuído uniformemente”, disse Hayne num relatório. declaração. “Não está concentrado na mesma quantidade em todas as crateras. Não há uma boa explicação para isso.”
A equipe trabalhou de trás para frente, usando dados de temperatura da superfície do instrumento Oracle do Lunar Reconnaissance Orbiter e modelos computacionais da evolução térmica da cratera. A chave é que a inclinação da Lua mudou ao longo do tempo, o que significa que algumas crateras que estavam à sombra há três mil milhões de anos já não existem, enquanto outras estão presas na sombra. Quando exposta à luz, a água gelada sublima e desaparece no espaço ou migra para outras áreas sombreadas que funcionam como armadilhas frias.
A equipe compilou uma lista das crateras que ficaram permanentemente sombreadas por mais tempo e descobriu que eram as mesmas crateras nas quais o gelo de água foi encontrado pelo instrumento Lyman-Alpha Mapping Program (LAMP) da LRO.
Por exemplo, a cratera Haworth, perto do pólo sul da Lua, tem estado em sombra permanente há mais de 3 mil milhões de anos e contém algumas das mais fortes assinaturas de radar de água gelada.
“Parece que as crateras mais antigas da Lua também têm mais gelo”, disse Hayne. “Isso significa que a Lua vem acumulando água de forma mais ou menos contínua há 3 ou 3,5 bilhões de anos.”
Portanto, a água não poderia ter aparecido na Lua há tanto tempo. Em vez disso, a equipe acredita que poderia vir de muitos asteróide e impactos de cometas, ou foi ejetado das profundezas da Lua pela atividade vulcânica, que há três mil milhões de anos destruiu a superfície da Lua durante um longo período de tempo, formando as planícies de lava da Maria Lunar que vemos hoje.
É até possível vento solar teve um impacto na presença de água na lua.
“Através do vento solar, um fluxo constante de hidrogénio bombardeia a Lua, e parte desse hidrogénio pode ser convertido em água na superfície lunar”, disse Hayne.
Para ser convertido em água, ele precisa reagir com o oxigênio. um pesquisa recente Já indicado átomo e moléculas de Atmosfera da TerraDurante milhares de milhões de anos, vários materiais, incluindo o oxigénio, têm vazado e viajado através do espaço até à superfície da Lua. Até as moléculas de água podem ser transportadas da Terra para a Lua.
“Em última análise, a questão das fontes de água lunar só pode ser resolvida através da análise de amostras”, disse Hain. “Precisamos ir à Lua e analisar as amostras de lá, ou encontrar uma maneira de trazê-las da Lua para a Terra.”
Para esse fim, Hain está liderando o desenvolvimento de um novo instrumento chamado Lunar Compact Infrared Imaging System (L-CIRiS), que será uma câmera térmica que fornecerá observações mais detalhadas de crateras lunares que podem conter água gelada. Como parte do programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS), ele voará para a Lua a bordo do módulo de pouso CP-22 no final de 2027. máquina intuitiva.
O estudo de Hayne, Aharonson e Schörghofer foi publicado em 7 de abril astronomia natural.
