A lua tem uma atmosfera (por assim dizer). Agora os astrônomos descobriram por que e como

A lua pode ser nossa companheira constante, mas ainda há muito que entender sobre ela.

Por exemplo, foi apenas durante as missões Apollo nas décadas de 1960 e 1970 que descobrimos que existia uma atmosfera, embora muito vaga.

“As pessoas nem sabem que a Lua tem atmosfera”, disse Nicole Nie, professora assistente do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT e autora de um novo estudo sobre a Lua.

“Tecnicamente, uma atmosfera lunar não é realmente uma atmosfera. [As] Os cientistas chamam-lhe exosfera simplesmente porque é muito, muito fina.”

Mas está lá, e os cientistas teorizaram sobre o que alimenta esta fina atmosfera, que consiste em hélio, argônio, néon, amônia, metano e dióxido de carbono, bem como um pouco de sódio, potássio e rubídio.

Agora Nie e co-autores têm um novo estudo Os resultados, publicados na Science Advances, fornecem mais evidências para a teoria de que os meteoritos são responsáveis ​​por pelo menos parte da atmosfera.

Entre na sujeira

A principal causa da atmosfera lunar foi considerada o chamado intemperismo espacial, no qual a superfície lunar evapora quando meteoritos atingem a lua. Outro fator é a “sputtering de íons”, que vem do vento solar, um fluxo de partículas que flui para o sistema solar a cerca de 1,6 milhão de km/h.

Os cientistas acreditam que as partículas carregadas transportadas pelo vento solar atingem a superfície lunar quando chegam e depois transferem energia para os átomos contidos no solo, fazendo com que esses átomos se movam e, por fim, criando uma atmosfera tênue.

Algumas dessas informações foram coletadas por uma missão de satélite da NASA à Lua chamada Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), que esteve em órbita de 2013 a 2014.

Mas Nie e os seus co-autores queriam aprofundar-se e observar o regolito da Lua, por vezes chamado de solo (embora o solo geralmente contenha matéria orgânica). Os pesquisadores conseguiram analisar dez amostras das missões Apollo.

Tinha apenas 100 gramas, então não havia margem para erro (você não quer cometer um erro e desperdiçar amostras valiosas da Apollo). Na verdade, o processo foi tão difícil que Nie levou três anos para desenvolver um método para testar as amostras que envolvia triturá-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 catódica de íons quanto no impacto de meteoros.

Aqui a ciência vai um pouco mais fundo: cada um destes elementos – potássio e rubídio – apresenta-se em diferentes formas chamadas isótopos. Pode haver isótopos mais leves e mais pesados. A teoria dos pesquisadores era que os mais leves provavelmente seriam carregados 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 foi provavelmente o principal processo pelo qual os átomos foram impulsionados para cima (pense em rochas rápidas e quentes, por enquanto).

E como a Lua é constantemente atingida até mesmo por pequenos meteoritos – chamados micrometeoritos – esta fina atmosfera está em constante renovação.

O que isso significa para o futuro

Isto é importante porque a pulverização catódica de íons faria com que a maioria desses átomos escapasse para o espaço. No entanto, se os meteoritos evaporassem as rochas, a maioria delas ficaria para trás. Na verdade, o estudo mais recente descobriu que 70% da atmosfera da Lua se deve a impactos de meteoros.

O que isso significa para o estudo de amostras coletadas de outros corpos, como asteróides, nunca é uma incógnita. Por exemplo, amostras do asteróide Bennu, com 4,5 mil milhões de anos, foram devolvidas à Terra em Setembro passado.

“Acho que fornece uma estrutura para estudos futuros”, disse ela. “Fornecemos às pessoas um modelo matemático que elas podem usar para analisar as amostras e depois usar o nosso modelo para compreender os processos de meteorização espacial em outros corpos. Porque os processos podem ser diferentes para cada corpo.”

Myriam Lemelin, professora associada do Departamento de Geomática Aplicada da Universidade de Sherbrooke, não esteve envolvida no estudo, mas está envolvida em várias missões lunares (incluindo o próximo rover do Canadá). Ela disse que estava entusiasmada com a perspectiva de análises futuras em outros locais da Lua.

“As amostras analisadas neste estudo e em estudos anteriores estão concentradas principalmente na região equatorial da lua”, disse ela.

“As próximas missões terão como alvo a região polar sul. Com base no que vemos nos conjuntos de dados orbitais, acreditamos que o intemperismo espacial na região polar é menos intenso do que na região equatorial. As amostras trazidas da região polar sul podem então definitivamente ser usado para observar os mesmos isótopos e ver se podemos medir coisas diferentes.”