Como um camaleão do céu noturno, a lua freqüentemente muda de aparência. Pode parecer maior, mais brilhante ou mais vermelho, por exemplo, devido às suas fases, sua posição no sistema solar ou fumaça na atmosfera da Terra. (Não é feito de queijo verde, Contudo.)

Outro fator em sua aparência é o tamanho e a forma das partículas de poeira lunar, os pequenos grãos de rocha que cobrem a superfície da lua. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) agora estão medindo partículas de poeira lunar menores do que nunca, um passo em direção a uma explicação mais precisa da cor e brilho aparentes da lua. Isso, por sua vez, pode ajudar a melhorar o rastreamento de padrões climáticos e outros fenômenos por câmeras de satélite que usam a lua como fonte de calibração.

Os pesquisadores e colaboradores do NIST desenvolveram um método complexo para medir a forma tridimensional exata de 25 partículas de poeira lunar coletadas durante a missão Apollo 11 em 1969. A equipe inclui pesquisadores do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, o Instituto de Ciências Espaciais e a Universidade de Missouri-Kansas City.

Esses pesquisadores vêm estudando a poeira lunar há vários anos. Mas, conforme descrito em um novo artigo de jornal, eles agora têm nano tomografia computadorizada de raios-X (XCT), o que lhes permitiu examinar a forma de partículas tão pequenas quanto 400 nanômetros (bilionésimos de um metro) de comprimento.

A equipe de pesquisa desenvolveu um método para medir e analisar computacionalmente como as formas das partículas de poeira espalham a luz. Estudos de acompanhamento incluirão muito mais partículas, e vincular mais claramente sua forma à dispersão de luz. Os pesquisadores estão especialmente interessados ​​em um recurso chamado "albedo, "fala da lua para quanta luz ou radiação ela reflete.

A receita para medir a nano poeira da lua é complicada. Primeiro você precisa misturá-lo com algo, como se estivesse fazendo uma omelete, e depois vire-o em uma vara por horas como um frango assado. Palhas e alfinetes de costureira também estão envolvidos.

"O procedimento é elaborado porque é difícil obter uma pequena partícula sozinha, mas é preciso medir muitas partículas para boas estatísticas, uma vez que são distribuídos aleatoriamente em tamanho e forma, "NIST Fellow Ed Garboczi disse.

"Como eles são tão pequenos e só vêm em pó, uma única partícula precisa ser separada de todas as outras, "Garboczi continuou." Eles são pequenos demais para fazer isso manualmente, pelo menos não em qualquer quantidade, então eles devem ser cuidadosamente dispersos em um meio. O médium também deve congelar seu movimento mecânico, para poder obter boas imagens XCT. Se houver qualquer movimento das partículas durante as várias horas da varredura XCT, então as imagens ficarão muito desfocadas e geralmente não poderão ser usadas. A forma final da amostra também deve ser compatível com a obtenção da fonte de raios-X e da câmera perto da amostra enquanto ela gira, tão estreito, cilindro reto é o melhor. "

O procedimento envolveu a agitação do material da Apollo 11 em epóxi, que era então pingado do lado de fora de um canudo minúsculo para obter uma camada fina. Pequenos pedaços dessa camada foram retirados da palha e montados em alfinetes de costureira, que foram inseridos no instrumento XCT.

A máquina de XCT gerou imagens de raios-X das amostras que foram reconstruídas em fatias pelo software. O software NIST empilhou as fatias em uma imagem 3D e depois as converteu em um formato que classificou unidades de volume, ou voxels, como dentro ou fora das partículas. As formas de partículas 3D foram identificadas computacionalmente a partir dessas imagens segmentadas. Os voxels que compõem cada partícula foram salvos em arquivos separados que foram encaminhados a um software para solução de problemas de espalhamento eletromagnético da faixa de frequências do visível ao infravermelho.

Os resultados indicaram que a cor da luz absorvida por uma partícula de poeira lunar é altamente sensível à sua forma e pode ser significativamente diferente daquela de partículas esféricas ou elipsoidais de mesmo tamanho. Isso não significa muito para os pesquisadores - ainda.

"Este é o nosso primeiro olhar sobre a influência das formas reais das partículas lunares na dispersão da luz e foca em algumas propriedades fundamentais das partículas, "disse o co-autor Jay Goguen do Space Science Institute." Os modelos desenvolvidos aqui formam a base de cálculos futuros que podem modelar observações do espectro, brilho e polarização da superfície da lua e como essas quantidades observadas mudam durante as fases da lua. "

Esta história foi republicada por cortesia do NIST. Leia a história original aqui.