Primeira evidência de que a águapode ser criada nasuperfÍcie lunar pela magnetosfera da Terra
Um novo estudo multinacional publicado no Astrophysical Journal Letters propaµe que o vento solar pode não ser a única fonte de aons formadores de a¡gua.
Representação artastica da Lua na magnetosfera, com o “vento da Terra†composto de aons de oxigaªnio (cinza) e aons de hidrogaªnio (azul brilhante), que podem reagir com asuperfÍcie lunar para criar a¡gua. A Lua passa> 75% de sua a³rbita no vento solar (amarelo), que ébloqueado pela magnetosfera no restante do tempo. Crédito: E. Masongsong, UCLA EPSS, NASA GSFC SVS.
Antes da era Apollo, a lua era considerada um deserto seco devido a s temperaturas extremas e aspereza do ambiente espacial. Muitos estudos descobriram águalunar: gelo em crateras polares sombreadas, águapresa em rochas vulcânica s e inesperados depa³sitos de ferro enferrujado no solo lunar. Apesar dessas descobertas, ainda não háuma confirmação verdadeira da extensão ou origem da águadasuperfÍcie lunar.
A teoria prevalecente éque aons de hidrogaªnio carregados positivamente impulsionados pelo vento solar bombardeiam asuperfÍcie lunar e reagem espontaneamente para formar água(como hidroxila (OH - ) e molecular (H 2 O)). No entanto, um novo estudo multinacional publicado no Astrophysical Journal Letters propaµe que o vento solar pode não ser a única fonte de aons formadores de a¡gua. Os pesquisadores mostram que aspartículas da Terra podem semear a lua com a¡gua, o que implica que outros planetas também podem contribuir com águapara seus satanãlites.
A águaémuito mais prevalente no espaço do que os astrônomos pensaram inicialmente, dasuperfÍcie de Marte a s luas de Jaºpiter e ananãis de Saturno, cometas, astera³ides e Plutão; atéfoi detectado em nuvens muito além do nosso sistema solar. Supunha-se anteriormente que a águafoi incorporada a esses objetos durante a formação do sistema solar, mas háevidaªncias crescentes de que a águano espaço émuito mais dina¢mica. Embora o vento solar seja uma fonte prova¡vel de águadasuperfÍcie lunar, os modelos de computador prevaªem que atéa metade deve evaporar e desaparecer em regiaµes de alta latitude durante os aproximadamente três dias da lua cheia, quando passa dentro da magnetosfera da Terra .
Surpreendentemente, a análise mais recente de mapas de hidroxila /superfÍcie da águapelo Mapeador de Mineralogia da Lua do satanãlite Chandrayaan-1 (M 3 ) mostrou que a águadasuperfÍcie lunar não desaparece durante o período de blindagem da magnetosfera. O campo magnético da Terra foi pensado para bloquear o vento solar de alcana§ar a lua para que a águanão pudesse ser regenerada mais rápido do que foi perdida, mas os pesquisadores descobriram que não era o caso.
Comparando uma sanãrie temporal de mapas desuperfÍcie da águaantes, durante e depois do tra¢nsito da magnetosfera, os pesquisadores argumentam que a águalunar pode ser reabastecida por fluxos de aons magnetosfanãricos, também conhecidos como "vento da Terra". A presença desses aons derivados da Terra perto da lua foi confirmada pelo satanãlite Kaguya, enquanto as observações do satanãlite THEMIS-ARTEMIS foram usadas para trazr o perfil das caracteristicas distintivas dos aons no vento solar versus aqueles dentro do vento da Terra da magnetosfera.
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As observações anteriores do satanãlite Kaguya durante a lua cheia detectaram altas concentrações de isãotopos de oxigaªnio que vazaram da camada de oza´nio da Terra e se incrustaram no solo lunar, junto com uma abunda¢ncia de aons de hidrogaªnio na vasta atmosfera estendida de nosso planeta, conhecida como exosfera. Esses fluxos combinados departículas da magnetosfera são fundamentalmente diferentes daqueles do vento solar . Assim, a última detecção de águasuperficial neste estudo refuta a hipa³tese de blindagem e, em vez disso, sugere que a própria magnetosfera cria uma "ponte de a¡gua" que pode reabastecer a lua.
O estudo empregou uma equipe multidisciplinar de especialistas em cosmoquímica, física espacial e geologia planeta¡ria para contextualizar os dados. As interpretações anteriores da águasuperficial não consideravam os efeitos dos aons da Terra e não examinavam como a águasuperficial mudava ao longo do tempo. Os aºnicos mapas desuperfÍcie e dados departículas disponíveis durante a lua cheia na magnetosfera foram no inverno e no vera£o de 2009, e levou vários anos para analisar e interpretar os resultados. A análise foi especialmente difacil devido a s raras observações, que foram necessa¡rias para comparar as mesmas condições dasuperfÍcie lunar ao longo do tempo e controlar a temperatura e a composição dasuperfÍcie.
Aluz dessas descobertas, estudos futuros do vento solar e dos ventos planetarios podem revelar mais sobre a evolução da águaem nosso sistema solar e os efeitos potenciais da atividade solar e da magnetosfera em outras luas e corpos planetarios. A expansão dessa pesquisa exigira¡ novos satanãlites equipados com abrangentes espectra´metros de mapeamento de hidroxila / águae sensores departículas em a³rbita e nasuperfÍcie lunar para confirmar totalmente esse mecanismo. Essas ferramentas podem ajudar a prever as melhores regiaµes para exploração futura, mineração e eventual assentamento na lua. Praticamente, esta pesquisa pode influenciar o projeto das próximas missaµes espaciais para melhor proteger humanos e satanãlites dos perigos da radiação departículas, e também melhorar modelos de computador e experimentos de laboratório de águaformação no Espaço.