A lua pode ser nossa companheira constante, mas ainda há muito que precisamos entender sobre ela.
Por exemplo, foi somente durante as missões Apollo, nas décadas de 1960 e 1970, que descobrimos que ele tem uma atmosfera, por mais tênue que seja.
“As pessoas nem sabem que a Lua tem atmosfera”, disse Nicole Nie, professora assistente no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT e autora de um novo estudo sobre a Lua.
“Tecnicamente falando, uma atmosfera lunar não é realmente uma atmosfera. [As] cientistas, nós a chamamos de exosfera, apenas porque ela é muito, muito fina.”
Mas ela está lá, e os cientistas têm teorias sobre o que está fornecendo essa atmosfera fina, que é composta de hélio, argônio, neônio, amônia, metano e dióxido de carbono, bem como um pouco de sódio, potássio e rubídio.
Agora, Nie e os coautores de um novo estudo publicado na Science Advances fornece mais evidências para apoiar a teoria de que os meteoritos são responsáveis por pelo menos parte de sua atmosfera.
Entrando na sujeira
Acreditava-se que o principal impulsionador da atmosfera lunar era algo chamado intemperismo espacial, que inclui a vaporização da superfície lunar quando meteoritos atingem a lua. Outro fator é a “pulverização iônica”, que vem do vento solar do sol, um fluxo de partículas que viaja para fora do sistema solar a cerca de 1,6 milhões de km/h.
Os cientistas acreditam que, quando as partículas carregadas transportadas pelo vento solar chegam à Lua, elas atingem a superfície e então transferem energia para os átomos contidos no solo, fazendo com que esses átomos se espalhem, o que acaba criando uma atmosfera fina.
Algumas dessas informações foram coletadas por uma missão de satélite da NASA à Lua chamada Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), que orbitou de 2013 a 2014.
Mas Nie e os coautores queriam descer e entrar na terra, observando o regolito da lua, que às vezes é chamado de solo (embora o solo tenda a conter matéria orgânica). Os pesquisadores conseguiram analisar 10 amostras das missões Apollo.
Eram apenas 100 gramas, então não havia espaço para erro (você não quer cometer um erro e desperdiçar amostras preciosas da Apollo). Na verdade, o processo era tão difícil que Nie disse que levou três anos para desenvolver um método para testar as amostras, o que envolvia esmagá-las e dissolver os finos pós restantes em ácidos.
Os pesquisadores analisaram especificamente o potássio e o rubídio, dois elementos que vaporizariam facilmente tanto na pulverização iônica quanto em impactos de meteoritos.
É aqui que a ciência se aprofunda um pouco mais: cada um desses elementos — potássio e rubídio — vem em formas diferentes, chamadas isótopos. Pode haver isótopos mais leves e isótopos mais pesados. A teoria dos pesquisadores era que os mais leves, presumivelmente, seriam lançados para cima, enquanto os mais pesados permaneceriam no solo.
Eles concluíram que o regolito continha principalmente os isótopos pesados de ambos os elementos, e que a vaporização dessas rochas era provavelmente o principal processo pelo qual os átomos eram enviados para cima (pense em rochas rápidas e quentes colidindo com outras rochas).
E como a Lua é constantemente atingida por meteoritos até mesmo pequenos — chamados micrometeoritos — essa fina atmosfera é reabastecida repetidamente.
O que isso significa para o futuro
Isso é importante porque com a pulverização iônica, a maioria desses átomos escaparia para o espaço. No entanto, com meteoritos vaporizando as rochas, a maioria permaneceria. Na verdade, o estudo recente descobriu que 70 por cento da atmosfera lunar é resultado desses impactos de meteoritos.
Nie está animado sobre o que isso significa para o estudo de amostras coletadas de outros corpos, como asteroides. Por exemplo, amostras do asteroide Bennu, de 4,5 bilhões de anos, foram devolvidas à Terra em setembro passado.
“Acho que isso fornece uma estrutura para estudos futuros”, disse ela. “Nós fornecemos um modelo matemático para as pessoas usarem, e então elas podem analisar as amostras, e então elas podem usar nosso modelo para entender os processos de intemperismo espacial em outros corpos. Porque para cada corpo, os processos podem ser diferentes.”
Myriam Lemelin, professora associada do departamento de geomática aplicada da Universidade de Sherbrooke, que não estava envolvida no estudo, mas está envolvida em várias missões lunares (incluindo o próximo rover do Canadá), disse que está animada com a perspectiva de análises futuras em outros locais na Lua.
“As amostras analisadas neste estudo e em estudos anteriores concentram-se principalmente na região equatorial da Lua”, disse ela.
“As próximas missões terão como alvo a região polar sul. Com base no que podemos ver nos conjuntos de dados orbitais, achamos que o intemperismo espacial é menos intenso na região polar do que na região equatorial. Então, as amostras que serão trazidas de volta da região polar sul podem definitivamente ser usadas para olhar os mesmos isótopos e ver se podemos medir coisas diferentes.”
