Por Brown University
Publicado no Science Daily

Um novo estudo de dados de satélite descobriu que numerosos depósitos vulcânicos distribuídos pela superfície da Lua contém quantidades surpreendentemente altas de água presa em comparação com o restante do terreno. O achado de água nesses depósitos ancestrais, que se acredita consistirem de contas de vidro formadas pela erupção explosiva de magma vindo do interior lunar, reforça a ideia que o manto lunar possa ser surpreendentemente rico em água.

Cientistas tem assumido por anos que o interior da lua seria desprovido de água ou outros compostos voláteis. Isso começou a mudar em 2008, quando um time de pesquisa incluindo o geologista da Brown University Alberto Saal detectou traços de água em contas vulcânicas trazidas de volta à Terra pelas missões Apollo 15 e 17. Em 2011, Novos estudos de pequenas formações cristalinas com essas contas revelou que eles na verdade contém quantidades similares de água do que alguns basaltos na Terra. Isso sugere que o manto lunar – parte dele, ao menos – contém tanta água quanto o da Terra.

“A questão-chave é se essas amostras da Apollo representam as condições do interior lunar invés de representar regiões anômalas ricas em água em um manto seco”. Disse Ralph Milliken, primeiro autor do estudo e professor associado do Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias da Brown. “Ao observar os dados orbitais, nós podemos observar os grandes depósitos piroclásticos na lua que nunca foram analisados pelas missões Apollo ou Luna. O fato que quase todas apresentam assinaturas de água sugere que as amostras da Apollo não eram anômalas, de forma que é possível que o interior da Lua seja húmido”.

A pesquisa, co-autorada por Milliken e Shuai Li, pós-doutor da University of Hawaii e recente doutor pela Brown, foi publicada na Nature Geoscience

Detectar o conteúdo de água nos depósitos vulcânicos lunares utilizando instrumentos orbitais não é fácil. Cientistas usam espectrômetros orbitais para medir a luz que é refletida pela superfície planetária. Ao olhar para quais comprimentos de onda são absorvidos ou refletidos pela superfície, os cientistas conseguem ter uma ideia de quais minerais e outros componentes estão presentes.

O problema é que a superfície lunar aquece ao longo de um dia, especialmente nas latitudes onde os depósitos piroclásticos estão localizados. Isso significa que além da luz refletida pela superfície, o espectrômetro acaba também lendo calor.

“As radiações emitidas termicamente ocorrem no mesmo comprimento de onda que precisamos usar para procurar água” disse Milliken. “Então, para poder dizer com confiança que a água está presente, precisamos primeiro detectar e remover o componente térmico”.

Para fazerem isso, Li e Milliken utilizaram medições feitas em laboratório de amostras retornadas pela missão Apollo, combinado com um perfil detalhado de temperatura das regiões de interesse na superfície lunar. Usando a nova correção termal, os pesquisadores olharam os dados da Moon Mineralogy Mapper, um espectrômetro de imagem que voou na órbita do orbitador lunar indiano Chandrayaan-1.

Os pesquisadores encontraram evidências de água em quase todos os depósitos piroclásticos que haviam sido previamente mapeados ao longo da superfície lunar, incluindo os depósitos próximos ao local de pouso das Apollos 15 e 17 onde as amostras iniciais de contas ricas em água foram coletadas.

“A distribuição desses depósitos ricos em água é a chave” Disse Milliken. “Eles estão espalhados pela superfície lunar, o que nos diz que a água encontrada nas amostras da Apollo não foi uma anomalia. Piroclasmos lunares parecem ser universalmente ricos em água, o que sugere que o mesmo pode ser verdade para o manto”.

A ideia que o interior da lunar é rico em água levanta questões interessantes sobre a formação da Lua. Cientistas acreditam que a Lua se formou a partir de fragmentos deixados para trás após um objeto do tamanho de Marte colidir com a Terra no início da história do sistema solar. Uma das razões dos cientistas terem assumido que o interior da Lua seria seco é a improbabilidade de qualquer hidrogênio necessário para formar a água ter sobrevivido ao calor do impacto.

“As evidências crescentes da existência de água na lua sugere que a água sobreviveu de alguma forma, ou que foi trazida pouco depois do impacto por asteroides ou cometas antes da Lua ter se solidificado completamente” disse Li. “A exata origem da água lunar ainda é um mistério”.

Além de esclarecer a história da água lunar no início do sistema solar, o estudo também pode ter implicações para futuras explorações lunares. As contas vulcânicas não contém muita água – cerca de 0,05% por peso, dizem os pesquisadores – mas os depósitos são grandes, e a água poderia ser potencialmente extraída.

“Outros estudos sugeriram a presença de gelo em regiões com sombra nos polos lunares, mas os depósitos piroclásticos estão em localizações mais fáceis de acessar” disse Li. “Qualquer coisa que ajude impedir futuros exploradores lunares de serem forçados a trazerem grandes quantidades de água é um grande passo para a frente, e nossos resultados sugerem uma nova alternativa”.