LCROSS encontra água e outros compostos voláteis no pólo sul da Lua

Esta foi uma notícia amplamente divulgada na semana passada nos meios de comunicação social em todo o mundo. Foram finalmente publicados na revista Science os resultados da missão da NASA Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS), a mesma missão que no ano passado conduziu a parte superior de um foguetão Centauro a uma colisão directa com a superfície de uma das crateras permanentemente sombrias do pólo sul da Lua.
Como já havia sido antecipado nas semanas que se seguiram ao impacto, a sonda LCROSS detectou quantidades substanciais de água no interior da cratera Cabeus. Localizada nas proximidades do pólo sul da Lua, esta cratera é um dos poucos locais da superfície lunar permanentemente escondidos da luz solar. Consequentemente, Cabeus encontra-se entre os locais mais frios conhecidos no Sistema Solar.

Mapa das temperaturas observadas na região do pólo sul da Lua durante os meses de Setembro e Outubro de 2009, pelo Diviner Lunar Radiometer Experiment, um dos sete instrumentos científicos da sonda Lunar Reconnaissance Orbiter. O mapa revela algumas das regiões mais frias da superfície lunar. Situados nos fundos sombrios das crateras mais profundas da região, estes locais poderão funcionar como armadilhas frias para a água e para outros compostos voláteis. O local de impacto da sonda LCROSS encontra-se sinalizado no interior de Cabeus, uma cratera com temperaturas inferiores a 100 K (-173 ºC).
Crédito: UCLA/NASA/JPL/GSFC.

Depois de um ano de análise detalhada dos resultados recolhidos pela sonda LCROSS e pela Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), os investigadores da missão concluiram que o impacto da parte superior do foguetão Centauro criou uma cratera com cerca de 25 a 30 metros de diâmetro no interior da cratera Cabeus. Logo após o impacto, a sonda LCROSS observou cerca de 4 a 6 mil quilogramas de detritos a elevarem-se acima das montanhas que delimitam Cabeus. Cerca de 155 quilogramas de material da nuvem de ejecta foram identificados como água sob a forma de vapor e de gelo, o que permitiu à equipa da missão estimar que aproximadamente 5,6% (±2,9%) do total da massa localizada no interior da cratera corresponderia a água no estado sólido. O vapor de água foi detectado sob duas formas de moléculas de hidróxilo: uma primeira resultante do calor do impacto, e uma segunda formada por fotólise das moléculas de água (por exposição à luz solar).

A vertente norte da cratera Cabeus fotografada pela Lunar Reconnaissance Orbiter a 12 de Outubro de 2009, dois dias e meio depois do impacto da LCROSS.

Crédito: NASA/GSFC/Arizona State University.

A água não foi o único composto volátil identificado nos dados recolhidos pelos instrumentos da LCROSS. Observações realizadas com o instrumento LAMP (Lyman Alpha Mapping Project) permitiram a identificação na nuvem de ejecta de outros materiais, alguns completamente inesperados. Em termos de massa, os compostos voláteis mais abundantes (para além da água) foram o monóxido de carbono e o ácido sulfídrico. O LAMP detectou ainda em menores quantidades: dióxido de carbono, dióxido de enxofre, metano, formaldeído, hidrocarbonetos (provavelmente etileno), amónia, mercúrio e prata. Curiosamente, o metano e a amónia surgem em concentrações relativas à massa total da água, semelhantes ao que se observa nos cometas, o que sugere a participação de impactos cometários na acumulação destes compostos no interior das crateras lunares permanentemente sombrias. As elevadas concentrações de metano e de ácido sulfídrico indiciam, por outro lado, a presença de actividade química no solo lunar, apesar das baixas temperaturas detectadas nestas regiões. Quais as fontes de energia envolvidas na manutenção de reacções químicas nestes lugares extremos da superfície lunar, mantém-se um mistério.
Em resumo, a missão LCROSS foi um verdadeiro sucesso. A sonda encontrou água em abundância na interior da cratera Cabeus, quantidades aparentemente suficientes para, em teoria, poderem suportar missões tripuladas prolongadas à Lua. A detecção de outros compostos voláteis sugere a participação de complexos processos dinâmicos na sua acumulação e na sua distribuição ao longo das crateras permanentemente escondidas da luz solar.
Para mais informações consultem os respectivos artigos publicados na revista Science.