Água no solo lunar criada pelo vento solar

Eugene Cernan colhendo amostras de solo lunar no vale de Taurus-Littrow, local de alunagem da missão Apollo 17. Imagem obtida pelo astronauta Harrison Schmitt, a 11 de Dezembro de 1972.
Crédito: NASA.

Quase toda a água no solo lunar tem origem no vento solar, revela um novo estudo publicado na semana passada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Baseados na análise de amostras de solo lunar, Alice Stephant e François Robert, do Instituto de Mineralogia, Física de Materiais e Cosmoquímica, em França, sugerem que a vasta maioria da água presente na superfície da Lua foi depositada, não pelos impactos de asteroides e cometas, mas por colisões entre partículas do vento solar e os átomos de oxigénio do regolito lunar.

Em 2010, análises às amostras recolhidas pelas missões Apollo demonstraram a presença de quantidades vestigiais de água na superfície e no interior da Lua. Estes resultados confirmam as deteções remotas de moléculas de água e de hidróxilo na superfície lunar, realizadas em 2009 pela sonda indiana Chandrayaan-1, e contrariam a hipótese anteriormente prevalecente de que a Lua teria perdido há muito todos os seus compostos voláteis.

Após esta descoberta, muitos cientistas assumiram que a água teria chegado à Lua, através dos incessantes impactos, que desde a sua formação crivaram a superfície lunar de crateras. Para testarem esta hipótese, Stephant e Robert mediram as razões isotópicas de hidrogénio (D/H) e de lítio (⁷Li/⁶Li) em amostras de solo lunar recolhidas pelos astronautas das missões Apollo 16 e 17. Em cada amostra, os investigadores analisaram grãos de poeira provenientes de profundidades até aos 2,8 metros, com o objetivo de determinarem a abundância relativa dos diferentes isótopos nas diferentes camadas superficiais.

Como o hidrogénio pesado, também conhecido por deutério (D), é mais abundante nas regiões mais distantes do Sol, as potenciais fontes de água no Sistema Solar tendem a ter diferentes razões isotópicas de hidrogénio. Cometas e asteroides apresentam proporções distintivas, muito diferentes das encontradas no vento solar e na radiação cósmica, pelo que os dois investigadores puderam identificar com precisão a origem das moléculas de água detetadas nos diferentes grãos de poeira lunar.

Stephant e Robert descobriram que a maioria da água presente no solo lunar tem origem na redução do oxigénio dos silicatos dos grãos de poeira pelos protões do vento solar. Esta conclusão é suportada pelas diferentes razões ⁶Li/D detetadas nas amostras, que indicam que menos de 15% da água do solo lunar tem uma proveniência distinta (presumivelmente, em cometas e asteroides).

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