Os astronautas da NASA que se tornaram asprimeiras pessoas a pisar a superfície da Lua nas décadas de 1960 e 1970 descobriram também uma característica lunar até então desconhecida - embora muito fina e ténue, tem uma atmosfera. As amostras de solo recolhidas por cinco das missões Apollo revelaram agora o processo físico que criou e mantém esta atmosfera.
A Lua não tem ar respirável, mas tem uma atmosfera ténue que será o resultado do impacto de micrometeoritos ao longo de milhares de milhões de anos, num processo explicado num estudo publicado na Science Advances.
Uma equipa do Instituto Americano de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade de Chicago referiu que o processo que formou a atmosfera do satélite natural da Terra e ainda a mantém é sobretudo a vaporização por contacto durante o impacto de meteoritos.
Os investigadores estudaram amostras de solo lunar recolhidas pelos astronautas do Programa Apollo da NASA e dados da sonda lunar LADEE concebida para determinar as origens da atmosfera do satélite natural da Terra, lançada em 2013.
Ao longo dos seus 4,5 mil milhões de anos, a superfície da Lua tem sido continuamente bombardeada, primeiro por meteoritos maciços e, mais recentemente, por "micrometeoritos", tão pequenos como grãos de poeira. São estes constantes impactos que lançam partículas do solo lunar que ficam suspensas sobre a Lua, formando assim a atmosfera - tecnicamente classificada como uma exosfera.
"Fornecemos uma resposta definitiva de que a vaporização do impacto dos meteoritos é o processo dominante na criação da atmosfera lunar", realçou a autora principal do estudo, Nicole Nie, do MIT, em comunicado.
Vaporização e pulverização
Os dados da missão LADEE, lançada em 2013, indicam que dois processos desempenham um papel na criação da atmosfera lunar: a vaporização por impacto e a pulverização catódica de iões.
A pulverização é um fenómeno relacionado com o vento solar, que transporta partículas energeticamente carregadas do Sol através do espaço. Quando estas partículas colidem com a superfície lunar, podem transferir a sua energia para os átomos do solo e enviá-los para o ar.
Para determinar com maior precisão as origens da atmosfera lunar, a equipa utilizou dez amostras de solo lunar para tentar primeiro isolar dois elementos de cada amostra: potássio e rubídio. Ambos os elementos são voláteis, o que significa que são facilmente vaporizados por impactos e pulverização de iões.
Potássio e rubídio
A equipa analisou a presença de isótopos de potássio e rubídio. Cada elemento existe sob a forma de vários isótopos, que é uma variação do mesmo elemento, com o mesmo número de protões, mas um número ligeiramente diferente de neutrões.
Os cientistas testaram a teoria de que a vaporização por impacto e a pulverização catódica de iões deveriam levar a proporções isotópicas muito diferentes no solo. A proporção específica de isótopos leves e pesados remanescestes no solo, tanto para o potássio como para o rubídio, deverá revelar o principal processo que contribui para as origens da atmosfera lunar.
A análise de amostras de solo lunar mostrou que a superfície continha, acima de tudo, isótopos pesados de potássio e rubídio.
Os investigadores, utilizando modelos, quantificaram a proporção entre isótopos pesados e leves de potássio e rubídio e, comparando ambos os elementos, verificaram que a vaporização por impacto era "com toda a probabilidade o processo dominante pelo qual os átomos se vaporizam e sobem para formar a atmosfera lunar", observaram no estudo.
Por fim, a equipa quantificou a contribuição de ambos os processos e estabeleceu que 70% ou mais da atmosfera lunar é produto de impactos de meteoritos, enquanto os restantes 30% são consequência do vento solar.
Missão Lua: as fotografias de 1968-1972
A NASA divulgou perto de 14 mil fotografias do arquivo das missões Apollo, a grande maioria tirada nas viagens à Lua, desde a primeira viagem tripulada em 1968 até à última missão, a Apollo 17, em 1972.
Entre as fotos contam-se as famosas do primeiro homem a caminhar na Lua - Neil Armstrong da missão Apollo 11 - e de "Buzz" Aldrin a descer do módulo lunar antes de dar os seus primeiros passos na Lua, bem como inúmeras imagens da superfície lunar e da Terra vista do espaço.
As fotografias foram tiradas pelos astronautas mas são agora do domínio público e podem ser vistas de graça na página Project Apollo Archive Flickr.
Com agências