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Astronomia15/06/2022

Módulo da China encontra evidências de água nativa na Lua

Diagrama esquemático da análise espectral e laboratorial de amostras Chang’E-5 no seu local de pouso. Crédito: CNSA/GRAS

15/06/22 - 08h43min

Amostras do Oceanus Procellarum, um antigo planalto basáltico da Lua cujo nome se traduz como “Oceano de Tempestades”, podem ser capazes de acalmar pelo menos uma tempestade científica: a fonte de água lunar.

O módulo lunar chinês Chang’E-5 enviou a primeira confirmação definitiva em tempo real e no local do sinal de água nas rochas e no solo de basalto por meio de análise espectral a bordo em 2020. A descoberta foi validada por meio de análises laboratoriais de amostras que o módulo de pouso retornou em 2021. Agora, a equipe da sonda determinou de onde veio a água. Os pesquisadores publicaram seus resultados na revista Nature Communications.

“Pela primeira vez no mundo, os resultados da análise laboratorial de amostras de retorno lunar e dados espectrais de pesquisas de superfície lunar in situ foram usados ​​em conjunto para examinar a presença, forma e quantidade de ‘água’ em amostras lunares”, disse o coautor correspondente Chunlai Li, dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC). “Os resultados respondem com precisão à questão das características de distribuição e fonte de água na zona de pouso do Chang’E-5 e fornecem uma verdade fundamental para a interpretação e estimativa de sinais de água em dados de pesquisa de sensoriamento remoto.”

Ingrediente principal

A sonda Chang’E-5 não observou rios ou nascentes lunares; em vez disso, ela identificou, em média, 30 partes de hidroxila por milhão em rochas e solo na superfície da Lua. As moléculas, feitas de um átomo de oxigênio e um átomo de hidrogênio, são o principal ingrediente da água, bem como o resultado mais comum das moléculas de água reagindo quimicamente com outra matéria. Apesar de representar o que Li chamou de “ponto fraco das características de hidratação lunar”, a hidroxila é para a água o que a fumaça é para o fogo: evidências.

As amostras foram coletadas durante a parte mais quente do dia da Lua, em temperaturas próximas a 93°C, quando a superfície estaria mais seca. O momento também coincide com ventos solares baixos, o que pode contribuir para a hidratação em potência alta o suficiente.

Mesmo com essas condições desidratadas, os sinais de hidratação ainda apareciam. Então, os pesquisadores se perguntaram: de onde eles vinham?

Detectado pela primeira vez pelo espectrômetro mineralógico lunar a bordo do módulo de aterrissagem em 11 amostras de rocha e solo e confirmado por cinco análises laboratoriais de várias partes adicionais em oito das amostras, a hidroxila foi encontrada como originária de duas fontes diferentes. Uma pequena porção apareceu em material vítreo feito por ventos solares interferindo na superfície lunar, assim como aconteceu em uma amostra da Apollo 11 coletada em 1971 e testada no início dos anos 2000. Mas a amostra da Chang’E-5 continha apenas cerca de um terço da quantidade de vidro gerado pelo vento solar, contendo hidroxila, como a amostra da Apollo.

Presença na apatita

Isso sugere que o vento solar ainda contribuiu, embora fracamente, para os teores de hidroxila observados no local de pouso da Chang’E-5. A maior parte da hidroxila nas amostras da Chang’E-5 estava contida na apatita, um mineral cristalino rico em fosfato encontrado naturalmente na Lua, assim como na Terra.

“Esse excesso de hidroxila é nativo, demonstrando a presença de água interna de origem lunar nas amostras da Chang’E-5, e que a água desempenhou um papel importante na formação e cristalização do magma basáltico lunar tardio”, disse Li, referindo-se à composição do local de pouso da Chang’E-5 no basalto do Oceanus Procellarum. “Ao investigarmos a água lunar e sua fonte, estamos aprendendo mais sobre a formação e evolução não apenas da própria Lua, mas também do Sistema Solar. Além disso, espera-se que a água lunar forneça suporte para futuros recursos lunares humanos in situ.”

Os pesquisadores estão planejando explorações lunares subsequentes com os sucessores dos módulos Chang’E-5, Chang’E-6 e Chang’E-7. De acordo com Li, eles continuarão pesquisando a água lunar por meio de sensoriamento remoto, detecção no local e análise de laboratório para entender melhor a fonte, distribuição e variação temporal da água lunar, incluindo o gelo polar.

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