Impressão artística da Lua, olhando para a Bacia do Imbrium, com a erupção de lavas, gases de ventilação, e produzindo uma atmosfera visível. Crédito:NASA MSFC
Um novo estudo mostra que uma atmosfera foi produzida em torno da antiga Lua, 3 a 4 bilhões de anos atrás, quando erupções vulcânicas intensas expeliram gases acima da superfície mais rápido do que eles poderiam escapar para o espaço. O estudo, apoiado pelo Solar System Exploration Research Virtual Institute da NASA, foi publicado em Cartas da Terra e da Ciência Planetária .
Quando alguém olha para a Lua, superfícies escuras de basalto vulcânico podem ser facilmente vistas preenchendo grandes bacias de impacto. Esses mares de basalto, conhecido como maria, entrou em erupção enquanto o interior da Lua ainda estava quente e gerando plumas magmáticas que às vezes rompiam a superfície lunar e fluíam por centenas de quilômetros. As análises das amostras da Apollo indicam que esses magmas carregam componentes de gás, como monóxido de carbono, os ingredientes para a água, enxofre, e outras espécies voláteis.
Em novo trabalho, Dra. Debra H. Needham, Cientista pesquisador do Marshall Space Flight Center da NASA, e Dr. David A. Kring, Cientista Sênior da Associação de Pesquisas Espaciais das Universidades (USRA), no Instituto Lunar e Planetário (LPI), calculou a quantidade de gases que subiram das lavas em erupção à medida que fluíam sobre a superfície e mostrou que esses gases se acumularam ao redor da Lua para formar uma atmosfera transitória. A atmosfera era mais espessa durante o pico da atividade vulcânica há cerca de 3,5 bilhões de anos e, quando criado, teria persistido por cerca de 70 milhões de anos antes de se perder no espaço.
Os dois maiores pulsos de gases foram produzidos quando os mares de lava encheram as bacias do Serenitatis e do Imbrium cerca de 3,8 e 3,5 bilhões de anos atrás, respectivamente. As margens desses mares de lava foram exploradas pelos astronautas das missões Apollo 15 e 17, que coletou amostras que não forneceram apenas as idades das erupções, mas também continha evidências dos gases produzidos nas lavas lunares em erupção.
Mapa de lavas basálticas que emitiram gases no lado lunar próximo. Crédito:Debra Needham
Needham da NASA diz:"A quantidade total de H2O liberada durante a colocação dos basaltos de mar é quase o dobro do volume da água no Lago Tahoe. Embora muito desse vapor tenha se perdido no espaço, uma fração significativa pode ter chegado aos pólos lunares. Isso significa que alguns dos voláteis polares lunares que vemos nos pólos lunares podem ter se originado dentro da Lua. "
David Kring observa, "Este trabalho muda drasticamente nossa visão da Lua de um corpo rochoso sem ar para um que costumava ser cercado por uma atmosfera mais predominante do que a que cerca Marte hoje." Quando a Lua tinha essa atmosfera, estava quase 3 vezes mais perto da Terra do que é hoje e teria parecido quase 3 vezes maior no céu.
Esta nova imagem da Lua tem implicações importantes para exploração futura. A análise de Needham e Kring quantifica uma fonte de voláteis que pode ter sido capturada da atmosfera para o frio, regiões permanentemente sombreadas perto dos pólos lunares e, portanto, pode fornecer uma fonte de gelo adequada para um programa sustentado de exploração lunar. Os voláteis presos em depósitos de gelo podem fornecer ar e combustível para os astronautas que realizam operações na superfície lunar e, potencialmente, para missões além da lua.
Na última década, a busca por voláteis dentro da Lua e na superfície da Lua se intensificou. Esses voláteis podem conter pistas sobre o material que se agregou para formar a Terra e a Lua e, portanto, nossas origens planetárias. Os voláteis também podem fornecer os recursos in situ necessários para atividades sustentadas na superfície lunar que podem seguir o desenvolvimento do novo veículo da tripulação Orion da NASA e uma estrutura de portal que pode orbitar a lua. Além disso, ativos robóticos, como o Resource Prospector da NASA, estão sendo desenvolvidos para explorar a natureza e distribuição de depósitos voláteis que podem ser adequados para análise científica e recuperação. Com base nos novos resultados de Needham e Kring, esses ativos podem estar recuperando gelo que é parcialmente composto de voláteis que emergiram de fissuras vulcânicas há mais de 3 bilhões de anos.
