Interior da Lua pode conter muita água, mostra estudo

Depósitos vulcânicos antigos sobre a lua revelam novas provas sobre o interior lunar, sugerindo que ela contém quantidades substanciais de água.

Usando dados de satélites, cientistas da Universidade de Brown estudaram depósitos piroclásticos lunares, camadas de rochas que provavelmente foram formadas a partir de grandes erupções vulcânicas. O magma associado a estes eventos explosivos é transportado para a superfície da Lua de dentro do seu profundo interior, de acordo com um estudo publicado hoje (24 de julho) na revista Nature Geoscience. 

Estudos anteriores observaram traços de gelo de água em regiões sombreadas nos pólos lunares. No entanto, esta água é provavelmente o resultado de hidrogênio que vem do vento solar, de acordo com o principal autor do novo estudo, Ralph Milliken, um geólogo da Universidade de Brown. A nova pesquisa revela que é provável que exista uma grande quantidade de água no manto da Lua, também. Isto sugere que a água foi entregue à Lua muito cedo na sua formação, antes de ser totalmente solidificado, disse Milliken ao Space.com.

Áreas coloridas sobre este mapa mostram pontos com teor de água elevados em comparação com áreas de terreno na superfície da Lua. Amarelo e vermelho indicam o teor de água mais rica. Crédito: Milliken laboratório / Brown University

Observamos a água em depósitos que estão na superfície hoje, mas estes depósitos são o resultado de magma que originalmente vem de dentro do interior lunar", disse Milliken. "Portanto, como os produtos do magma têm água, o interior profundo da Lua deve também conter água."

Os pesquisadores analisaram dados de satélite do instrumento Moon Mineralogy Mapper a bordo da sonda Chandrayaan-1 da Índia, que mede o reflexo do Sol em comprimentos de onda visíveis e no infravermelho próximo. A fim de estimar a quantidade de água retida nos depósitos piroclásticos, os cientistas tinha de isolar a luz solar refletida a partir da energia térmica emitida pela superfície quente da Lua.

"Diferentes minerais e compostos irão absorver e refletir a luz de formas diferentes, de modo que no nosso caso, devemos observar para comprimentos de onda em que as moléculas de H2O e OH absorvem luz," disse Milliken. "Verificou-se que havia absorções maiores, ou menores de luz solar refletida nestes comprimentos de onda para os depósitos piroclásticos, o que indica que eles contêm OH ou H2O."

Anteriormente, os cientistas da Brown detectaram vestígios de água nas amostras vulcânicas semelhantes - que são compostos de material solto ou "contas de vidro" - trazidas para Terra desde as missões Apollo 15 e 17. No entanto, as amostras da Apollo não foram recolhidas a partir dos grandes depósitos piroclásticos mapeados usando os dados de satélite no estudo recente. Isto trouxe à questão de saber se as amostras da Apollo representam uma grande porção do interior "molhado" da Lua ou se eles representam apenas uma pequena região rica em água no interior de um manto de outra forma "seca".

"Nosso trabalho mostra que quase todos os grandes depósitos piroclásticos também contêm água, de modo que esta parece ser uma característica comum dos magmas que vêm do interior lunar profundo", disse Milliken. "Ou seja, a maior parte do manto da Lua pode ser 'molhado'."

No entanto, a questão de como a água entrou no interior da Lua continua por se resolver.

"Pensa-se geralmente que o evento de impacto gigante que formou a Lua era muito enérgico e quente para que a água permanecesse, mesmo assim ela está lá," disse Milliken ao Space.com. "Uma alternativa é que a água foi entregue após o evento de impacto gigante, mas antes da luz ter sido arrefecida completamente, provavelmente devido a impactos por cometas e asteroides contendo água."

Evidências de água profunda abaixo da superfície lunar podem também ter implicações na forma como a Terra tem o seu água, dizem os cientistas. Além disso, as conclusões do estudo sugerem que os depósitos piroclásticos poderiam ser extraídos de água, que, por sua vez, poderia abastecer futuras missões à Lua.

"Acessar esses depósitos destes depósitos pode ser muito mais fácil do que potencial de gelo de água em regiões sombreadas nos pólos lunares", disse Milliken. "A água é pesada e dispendiosa para levar da Terra para o espaço, portanto, qualquer quantidade de água que você pode obter na Lua em vez de trazer com você a partir da Terra é um grande negócio e abre possibilidades para a presença humana sustentável na Lua."

Daqui para frente, os cientistas gostariam de mapear os depósitos piroclásticos em maiores detalhes para que eles possam entender melhor como as concentrações de água variam entre os diferentes depósitos na superfície lunar. Milliken também observou que esses depósitos seriam grandes alvos para exploração futura, durante o qual as amostras podem ser recolhidas e posteriormente estudadas para refinar ainda mais o teor de água estimado do interior da lua.

"Se os seres humanos podem ir para um desses lugares, então nós queremos ter os melhores roteiros possíveis e mapas de recursos que podemos", disse Milliken. "Também vamos tentar integrar as nossas observações de satélite com modelos teóricos de erupções vulcânicas para melhor restringir nossas estimativas da quantidade de água."

"Quanto melhor entendermos o quanto de água existe lá, melhor poderemos estimar os processos responsáveis e a utilidade dos depósitos para a futura exploração humana", acrescentou.

Space.com