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Ciência

Sol "envia" água para a Lua

Cristais do elemento presentes no solo lunar se formaram a partir de moléculas carregadas pelo vento solar, afirma estudo. O achado indica que o surgimento do líquido em planetas e satélites ocorreu de diversas maneiras, e não apenas pelo choque com cometas

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postado em 17/10/2012 08:00 / atualizado em 16/10/2012 09:34

O aparecimento de água no Sistema Solar começou quando o conjunto formado pelo Sol e pelos planetas que o orbitam era apenas uma imensa nuvem de gás e poeira conhecida como nébula primordial. Pequenas moléculas suficientemente distantes da estrela que se formava se condensaram na forma de gelo e reagiram com outros materiais sólidos, dando origem a pequenos corpos espaciais primitivos ricos em água. Mais tarde, esse corpos se chocaram com os planetas e seus satélites à medida que eles foram se estruturando. “Como observamos que cometas e asteroides exteriores ao Sistema Solar possuem uma porcentagem muito grande de água, a teoria para a origem dos oceanos terrestres, por exemplo, seria a partir do impacto desses corpos ricos em água com a Terra”, explica o professor José Leonardo, do Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB).

Até agora, essa era a teoria predominante a respeito do surgimento de água no Sistema Solar. No entanto, em um estudo publicado ontem na revista Nature Geoscience, pesquisadores norte-americanos apontam evidências de que outro processo pode ter sido responsável pelo fenômeno. Ao analisar amostras da superfície lunar, os cientistas descobriram que cristais possivelmente originados pelo vento solar armazenam quantidades significativas de água. Em outras palavras, substâncias lançadas pelo Sol poderiam ser fontes de água para os corpos que giram ao seu redor. Segundo os responsáveis pelo estudo, a descoberta não contradiz a antiga teoria. Apenas apresenta outro processo, que poderia gerar um efeito semelhante.

Constantemente, a estrela que aquece a Terra perde uma pequena fração de sua massa por um fluxo contínuo de partículas chamado vento solar. Essa corrente é altamente ionizada, carregada de prótons de hidrogênio. Os norte-americanos concluíram que, ao atingir a superfície da Lua, essas moléculas se implantam no solo a uma profundidade entre 50 e 100 nanômetros e, por um processo ainda desconhecido, são convertidas em hidroxilas (OH) e moléculas de água (veja infografia). Esse fenômeno não pode ser observado hoje na Terra porque a atmosfera e o campo magnético do planeta impedem a passagem do vento solar. A Lua, porém, não conta com essa proteção, o que permitiu que a pesquisa fosse realizada a partir da análise de amostras do solo lunar recolhidas durante as missões Apollo 11, 16 e 17.

Análises avançadas

Para chegar à conclusão de que os cristais observados no solo lunar eram moléculas de água e que o hidrogênio contido nelas se originaram do Sol, foram usados dois importantes instrumentos de avaliação. Em um primeiro momento, o Transformador Infravermelho de Fourier (FTIR) foi capaz de determinar a forma de hidrogênio que estava presente no material. Outro dispositivo, chamado Espectrometria de Massa de Íons Secundários (SIMS), foi utilizado para medir a proporção de deutério nas amostras.

O objetivo dessa segunda avaliação era verificar se a origem dos cristais era mesmo o Sol. Isso porque, nas formas de água já conhecidas, o deutério está presente. No entanto, a estrela é desprovida do elemento — durante a formação do Sistema Solar, todo o deutério do astro se solidificou para a formação dos outros corpos. Assim, ao perceberem que os cristais estudados eram pobres nesse elemento, os cientistas puderam concluir que a água encontrada nas amostras tinham origem solar.

A principal autora do estudo, Yang Liu, da Universidade do Tennessee, se mostra maravilhada com a possibilidade de detectar hidroxila originária de vento solar em laboratórios na Terra. O esforço para análises de mais amostras é contínuo, a fim de fornecer uma boa estimativa do “orçamento de água” na Lua. “Agora, temos fontes prontas de água que podem ser consumidas pelas plantas e pelos seres humanos, mas também dissociadas em seus elementos constitutivos: O2 e H2. Assim, poderíamos usar a Lua como uma base humana para missões a Marte e além”, acredita.

Coautor do estudo, George Rossman, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, conta que a comunidade científica, há algum tempo, já levantava a possibilidade de implantação de gás hidrogênio na superfície da Lua por vento solar ou mesmo a sua conversão em hidroxilas. “O que encontramos não é exatamente a água (H2O), mas moléculas de hidroxila. Se aquecidas até uma temperatura elevada, ela vai se decompor e se transformar-se em moléculas de água. Existem vários tipos diferentes de ‘água’ na Lua. Água congelada nas regiões frias de sombra, por exemplo. Agora, apresentamos os cristais de água.”

Segundo o professor Álvaro Crósta, do Instituto de Geociências da Universidade de Campinas, as missões Apollo possibilitaram o acesso a um riquíssimo material de pesquisa que vem gerando grande quantidade de dados. Crósta, que não participou do estudo, explica que o surgimento, há poucos anos, da hipótese de que a água poderia ser proveniente de material originário do Sol, pesquisadores passaram a procurar evidências no material trazido pelas missões Apollo. Desse modo, esses resultados seriam, na verdade, o somatório do esforço conjunto de vários grupos de pesquisa que vêm analisando esses fenômenos. “A grande mudança é que agora passa-se a admitir que a água na Lua, na Terra e nos demais corpos planetários pode ter se originado de várias formas, e não somente por um único mecanismo (o de impacto de cometas e asteroides)”, afirma.

O início

A nébula primordial, surgida há 4,6 bilhões de anos, era uma imensa nuvem de gás e poeira da qual o Sol e os planetas do nosso sistema se condensaram. A atração gravitacional entre as partículas dessa nuvem teria promovido o acúmulo ou aglutinação de matéria. Todo esse processo, denominado acreção, conduziu à formação de pequenos corpos chamados planetesimais e, em seguida, de objetos de maiores dimensões, como os protoplanetas e os planetas.

Memória

Em diferentes estados


Em novembro de 2009, cientistas da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), liderados por Anthony Colaprete, encontraram moléculas de água na superfície da Lua. Dados da sonda Lcross mostraram que a missão descobriu água durante os impactos com uma região no fundo da cratera Cabeus, perto do polo sul lunar. O choque criado pelo foguete Centauro, em outubro de 2009, produziu uma pluma de material ejetado das profundezas da cratera. Ela era composta de vapor e poeira fina.


Um ano depois, a agência revelou que há um oásis rico em água no subsolo que pode sustentar astronautas na Lua. Ainda estudando os resultados da mesma experiência de 2009, uma equipe de cientistas da Nasa relatou que cerca de 155kg de vapor d’água e gelo escaparam para fora da cratera Cabeus. A análise dos pesquisadores sugere que o solo lunar, no lugar do impacto, contém 5,6% de seu peso na forma de gelo.


 

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