Cientistas da Universidade do Havaí descobriram que os elétrons da camada de plasma da Terra afetam o intemperismo da Lua e podem contribuir para a formação de água. Esta descoberta aprofunda a nossa compreensão da relação entre a Terra e a Lua e oferece oportunidades para futuras explorações.

Mapa do conteúdo de água na superfície lunar. Fonte: Li et al., 2023

Uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas planetários da Universidade do Havaí em Manoa descobriu que os elétrons de alta energia na camada de plasma da Terra estão contribuindo para o processo de desgaste na superfície da Lua e, mais importante, esses elétrons podem contribuir para a formação de água na superfície da Lua. A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy em 14 de setembro.

Compreender a concentração e distribuição da água na Lua é fundamental para compreender a formação e evolução da Lua e fornecer recursos hídricos para futura exploração humana. A nova descoberta também ajuda a explicar a origem do gelo de água anteriormente encontrado nas regiões permanentemente sombreadas da Lua.

Devido ao magnetismo da Terra, existe um campo de força ao redor da Terra chamado magnetosfera que protege a Terra do intemperismo espacial e da radiação prejudicial do Sol. O vento solar empurra e remodela a magnetosfera, formando uma longa cauda no lado noturno. A camada de plasma dentro da cauda magnética é uma região composta por elétrons e íons de alta energia, que podem se originar da Terra e do vento solar.

Anteriormente, os cientistas concentraram-se principalmente no papel dos iões de alta energia na meteorização espacial da Lua e de outros corpos sem ar. O vento solar, composto por partículas de alta energia, como os prótons, bombardeia a superfície lunar e é considerado uma das principais formas de formação de água na Lua.

Diagrama esquemático da magnetosfera e da plasmasfera. Fonte: NASA/Goddard/AaronKaase

Shuai Li, pesquisador associado da Escola de Ciências e Tecnologia do Oceano e da Terra (SOEST) da Universidade Mānoa, mostrou anteriormente que o oxigênio na cauda magnética da Terra está corroendo o ferro nas regiões polares da lua.

"Isto fornece um laboratório natural para estudar a formação de água na superfície lunar." Quando a lua está fora da cauda magnética, a superfície lunar é bombardeada pelo vento solar. Dentro da cauda magnética, onde quase não há prótons do vento solar, espera-se que a formação de água caia para quase zero.

Li e co-autores analisaram dados de sensoriamento remoto coletados pelo instrumento Moon Mineralogy Mapper da Índia entre 2008 e 2009. Eles avaliaram as mudanças na formação de água à medida que a Lua passa pela cauda magnética da Terra, que inclui a camada de plasma.

“Para minha surpresa, observações de sensoriamento remoto mostraram que a formação de água na cauda magnética da Terra é quase a mesma que quando a Lua está fora da cauda magnética da Terra”, disse Li. "Isto sugere que podem existir outros processos de formação de água ou novas fontes de água na cauda magnética que não estão diretamente relacionadas com a implantação de protões do vento solar. Em particular, a radiação de eletrões de alta energia exibe efeitos semelhantes aos protões do vento solar. Esta descoberta e a minha descoberta anterior de pólos lunares enferrujados sugerem que a Mãe Terra está intimamente ligada à Lua de muitas maneiras não reconhecidas."

Em pesquisas futuras, Li espera participar de missões lunares através do programa Artemis da NASA para monitorar o ambiente de plasma e o conteúdo de água na superfície polar lunar, à medida que a Lua está em diferentes estágios de sua jornada através da cauda magnética da Terra.