Crédito da imagem: Cornell University
No Pólo Sul da Lua, há uma região que está sempre à sombra de crateras que os cientistas acreditam há muito tempo que poderiam ter depósitos de gelo na água. Apesar do gelo ter sido detectado por duas naves espaciais que orbitavam a lua, uma nova pesquisa da área pelo gigantesco observatório de rádio de Arecibo não conseguiu encontrar nenhum depósito de gelo na superfície. Isso não significa que o gelo não está lá, mas pode estar preso em uma grande área sob a superfície, como permafrost lunar. Arecibo é um bom instrumento para detectar gelo, porque fornece uma assinatura de eco muito específica no espectro de rádio.
Apesar das evidências de duas sondas espaciais na década de 1990, os astrônomos de radar dizem que não conseguem encontrar sinais de gelo espesso nos pólos da lua. Se há água nos pólos lunares, dizem os pesquisadores, ela é amplamente dispersa e permanentemente congelada dentro das camadas de poeira, algo semelhante ao permafrost terrestre.
Usando o sistema de radar de 70 centímetros de comprimento no Observatório Arecibo da National Science Foundation (NSF), Porto Rico, o grupo de pesquisa enviou sinais mais profundos na superfície polar lunar - mais de cinco metros - do que nunca antes nesta resolução espacial. "Se houver gelo nos pólos, a única maneira de testá-lo é ir diretamente para lá e derreter um pequeno volume em torno da poeira e procurar água com um espectrômetro de massa", diz Bruce Campbell, do Centro de Estudos da Terra e do Planeta. na Smithsonian Institution.
Campbell é o principal autor de um artigo, “Radar de Longa Onda dos Pólos Lunares”, na edição de 13 de novembro de 2003 da revista Nature. Seus colaboradores na última sonda de radar da lua foram Donald Campbell, professor de astronomia da Universidade de Cornell; J.F. Chandler, do Observatório Astrofísico Smithsonian; e Alice Hine, Mike Nolan e Phil Perillat, do Observatório Arecibo, administrado pelo Centro Nacional de Astronomia e Ionosfera de Cornell para a NSF.
As sugestões de gelo lunar surgiram pela primeira vez em 1996, quando dados de rádio da sonda Clementine deram algumas indicações da presença de gelo na parede de uma cratera no polo sul da lua. Então, os dados do espectrômetro de nêutrons da sonda Lunar Prospector, lançada em 1998, indicavam a presença de hidrogênio e, por inferência, água, a uma profundidade de cerca de um metro nos pólos lunares. Mas as sondas de radar do radar de 12 cm de comprimento de onda em Arecibo não mostraram evidências de gelo espesso em profundidades de até um metro. "O Lunar Prospector encontrou concentrações significativas de hidrogênio nos pólos lunares equivalentes ao gelo da água em concentrações de alguns por cento do solo lunar", diz Donald Campbell. "Houve sugestões de que ele possa estar na forma de depósitos grossos de gelo a alguma profundidade, mas esses novos dados de Arecibo tornam isso improvável".
Bruce Campbell diz: "Não há lugares que tenhamos visto com qualquer um desses comprimentos de onda em que você vê esse tipo de assinatura".
O artigo da Nature observa que, se existir gelo nos pólos lunares, seria consideravelmente diferente das "camadas grossas e coerentes de gelo observadas nas crateras sombreadas de Mercúrio", encontradas nas imagens de radar de Arecibo. “Em Mercúrio, o que você vê são depósitos bastante grossos da ordem de um metro ou mais, enterrados por, no máximo, uma camada rasa de poeira. Esse é o cenário que estávamos tentando definir para a lua ", diz Bruce Campbell. Segundo os pesquisadores, a diferença entre Mercúrio e a Lua pode ser devida à menor taxa média de cometas que atingem a superfície lunar, aos recentes impactos de cometas em Mercúrio ou a uma perda mais rápida de gelo na Lua.
O que torna os pólos lunares boas armadilhas frias para a água é uma temperatura de 173 graus Celsius negativos (280 graus Fahrenheit negativos). O ramo do sol nasce apenas cerca de dois graus acima do horizonte nos pólos lunares, para que a luz do sol nunca penetre nas crateras profundas, e uma pessoa parada no chão da cratera nunca veria o sol. O radar de Arecibo sondou os pisos de duas crateras à sombra permanente no polo sul da Lua, Shoemaker e Faustini, e, no polo norte, os pisos de Hermite e várias pequenas crateras dentro da grande cratera Peary. Em contraste, Clementine se concentrou nas paredes inclinadas da cratera Shackleton, cujo piso não pode ser "visto" da Terra. "Há um debate sobre como interpretar dados de uma superfície áspera e inclinada", diz Bruce Campbell.
A sonda de radar Arecibo é um detector particularmente bom de gelo espesso, porque tira proveito de um fenômeno conhecido como "retrodispersão coerente". As ondas de radar podem percorrer longas distâncias sem serem absorvidas pelo gelo a temperaturas bem abaixo de zero. Reflexos de irregularidades no interior do gelo produzem um eco de radar muito forte. Em contraste, o solo lunar é muito mais absorvente e não produz um eco de radar tão forte.
Fonte original: Cornell News Release
