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Raluca Rufu, do Southwest Research Institute, calculou recentemente que a maioria das regiões permanentemente sombreadas (PSRs) da Lua têm no máximo cerca de 3,4 bilhões de anos e podem conter depósitos relativamente jovens de gelo de água. Os recursos hídricos são considerados fundamentais para a exploração sustentável da Lua e mais além, mas estas descobertas sugerem que as estimativas atuais para os gelos aprisionados pelo frio são demasiado elevadas.
A inclinação atual do eixo de rotação da Lua combinada com a sua inclinação orbital – o ângulo em relação ao plano orbital da Terra – e o baixo ângulo do Sol criam sombras permanentes nos seus pólos. Os PSRs são alguns dos pontos mais frios do sistema solar, o que lhes permite reter substâncias químicas voláteis, incluindo gelo de água, que se transformariam imediatamente de sólido em gasoso sob a forte e abafada luz solar que incide na maioria dos outros locais da Lua.
“Pensamos que o sistema Terra-Lua se formou após um impacto gigante entre a Terra primitiva e outro protoplaneta”, disse Rufu, Sagan Fellow e segundo autor de um artigo da Science Advances. “A Lua formou-se a partir do disco de detritos gerado pelo impacto, migrando para longe da Terra ao longo do tempo. Há cerca de 4,1 mil milhões de anos, a Lua sofreu uma grande reorientação do eixo de rotação quando a sua inclinação atingiu ângulos elevados antes de diminuir para a configuração que vemos hoje. Como a inclinação axial diminuiu, os PSRs apareceram nos pólos e cresceram com o tempo.”
A equipe usou o AstroGeo22, uma nova ferramenta de simulação da evolução Terra-Lua, para calcular a inclinação axial da Lua ao longo do tempo. Juntamente com as medições da altura da superfície a partir dos dados do Lunar Orbital Altimeter Laser (LOLA), a equipa estimou a evolução das áreas sombreadas ao longo do tempo.
“A evolução temporal da distância Lua-Terra permaneceu um problema sem solução durante meio século”, disse Rufu. “No entanto, estes novos representantes geológicos para a história do sistema Terra-Lua permitem-nos calcular a inclinação axial da Lua e a extensão dos PSRs ao longo do tempo.”
Em 2009, a NASA derrubou o corpo do foguete Atlas Centaur de duas toneladas, parte do satélite de observação e detecção de crateras lunares (LCROSS), perto do pólo sul da Lua. Atingiu o fundo da cratera Cabeus, criando uma nuvem de detritos examinada em busca da presença de água e outros produtos químicos no regolito lunar. Um satélite pastor viajando quatro minutos atrás do Centauro e vários satélites em órbita da Terra, incluindo o Telescópio Espacial Hubble, monitoraram o impacto.
“O nosso trabalho sugere que a cratera Cabeus se tornou uma PSR há menos de mil milhões de anos. Os vários voláteis detectados na pluma criada pelo LCROSS indicam que a retenção de gelo continuou em tempos relativamente recentes,” disse Norbert Schörghofer, principal autor deste artigo do o Instituto de Ciências Planetárias. “Os impactos e a liberação de gases são fontes potenciais de água, mas atingiram o pico no início da história lunar, quando os PSRs atuais ainda não existiam. A idade dos PSRs determina em grande parte a quantidade de água gelada que poderia ficar presa nas regiões polares lunares. Informações sobre a abundância de gelo de água nos PSRs é particularmente importante no planejamento das próximas missões tripuladas e não tripuladas à Lua em busca de água.”
Este recurso fundamental pode ser usado para criar combustível para ar e foguetes e sustentar a habitação humana. A NASA e outras entidades planejam enviar rovers e humanos para caracterizar a água gelada dentro dos PSRs.
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