Um novo estudo divulgado na revista Science Advances nesta sexta-feira (31) sugere que ondas sísmicas, semelhantes às geradas por terremotos, podem ser empregadas para identificar e mapear reservas de gelo soterrado sob a superfície lunar.
A investigação foi realizada por geólogos afiliados à Universidade de Maryland (EUA), ao Lawrence Berkeley National Laboratory e à Universidade do Havaí (EUA). Este trabalho surge em um momento crucial, visto que o programa Artemis da NASA planeja realizar pousos tripulados na região polar sul da Lua em 2028.
O gelo de água encontrado nas sombras profundas e congeladas das crateras polares é considerado um recurso de grande valor para os astronautas. Ao ser derretido e purificado, ele pode se transformar em água potável; quando separado eletricamente, fornece oxigênio para respiração e hidrogênio para combustível de foguetes. Isso implica que a localização de um fornecimento constante de gelo lunar poderia diminuir drasticamente a quantidade de suprimentos que missões futuras precisam transportar da Terra.
Atualmente, não há conhecimento preciso sobre a quantidade ou a localização exata do gelo na Lua. Embora satélites consigam escanear a superfície lunar a partir da órbita, eles só conseguem visualizar a camada superficial do solo. Os depósitos de gelo de água podem estar muito mais abaixo, e é exatamente essa profundidade que a nova metodologia sísmica visa alcançar.
A base teórica da pesquisa reside em uma distinção física: o solo congelado e o solo seco reagem de maneiras diferentes quando uma onda sísmica os atravessa. O gelo endurece o material circundante, fazendo com que as vibrações se propaguem duas a três vezes mais rapidamente do que em solo seco. Além disso, áreas ricas em gelo podem causar o ricochete da energia sísmica em vez de permitir sua passagem, um fenômeno comparável ao eco produzido pelo som ao atingir uma parede.
Nicholas Schmerr, professor associado do Departamento de Ciências Geológicas, Ambientais e Planetárias da Universidade de Maryland e colaborador do estudo, comentou ao Phys.org que um sismômetro devidamente posicionado na Lua teria a capacidade de detectar tais efeitos. Ele declarou: “Podemos usar ondas sísmicas para não apenas verificar se há gelo presente, mas também estimar aproximadamente quanto dele existe”.
Três métodos para testar as hipóteses
Para confirmar as teorias propostas, a equipe implementou três linhas de trabalho distintas:
Harrison Lisabeth, físico de rochas no Lawrence Berkeley National Laboratory, autor principal do estudo e ex-aluno da Universidade de Maryland, simulou o processo congelando uma rocha vulcânica do Arizona (EUA) que, após ser triturada, mimetiza de perto o pó lunar. Ele utilizou raios X para analisar como o gelo se deposita nos pequenos espaços entre os grãos do solo.
Matthew Siegler, da Universidade do Havaí e coautor, elaborou mapas detalhados de temperatura da região polar sul da Lua, determinando quais crateras mantiveram temperaturas suficientemente baixas para conservar gelo por bilhões de anos.
Adicionalmente, Schmerr, na Universidade de Maryland, conduziu simulações computacionais de pequenos tremores lunares, observando sua propagação e interação com o gelo subsuperficial. Em todas as abordagens, o gelo deixou sinais claros e mensuráveis nos dados sísmicos coletados.
Importância científica além do uso prático
Para além do benefício direto aos astronautas, o gelo lunar possui relevância científica significativa. As crateras sombreadas da Lua têm potencial para congelar e aprisionar substâncias voláteis, como o gelo de água, preservando-as sem interferências ao longo de vastos períodos. Visto que as próprias rochas lunares datam de cerca de quatro bilhões de anos, o estudo desse gelo pode fornecer informações sobre como a água foi distribuída no sistema solar primordial.
Schmerr ressaltou: “A Lua testemunhou algumas das partes mais críticas do sistema solar inicial, incluindo como a água foi entregue”. Ele acrescentou que “Estudar o gelo depositado lá poderia revelar como a água se espalhou e, em última análise, como os oceanos da Terra se formaram”.
As previsões dos pesquisadores serão testadas em missões agendadas para 2026 e 2028. A missão chinesa Chang’e-7, que transportará um sismômetro, deve pousar perto da Cratera Shackleton no final de 2026, uma área com vários depósitos suspeitos de gelo. Em 2028, os astronautas do programa Artemis poderão instalar a Estação de Monitoramento Ambiental Lunar, um equipamento que Schmerr auxiliou no desenvolvimento para exploração sísmica.
Concluindo, Schmerr afirmou: “Nossas descobertas estão lançando as bases para uma observação que teremos nos próximos anos”. Ele enfatizou: “Ninguém mediu fisicamente o gelo na Lua ainda, mas agora temos uma previsão do que observar. Esse é um primeiro passo importante.”
