Bilhões de anos atrás, uma série de erupções vulcânicas explodiu na lua, cobrindo centenas de milhares de quilômetros quadrados da superfície do orbe em lava quente. Ao longo das eras, essa lava criou as manchas escuras, ou maria, que dão à face da lua sua aparência familiar hoje.
Agora, uma nova pesquisa da CU Boulder sugere que os vulcões podem ter deixado outro impacto duradouro na superfície lunar:camadas de gelo que pontilham os pólos da lua e, em alguns lugares, podem medir dezenas ou até centenas de metros de espessura.

"Nós imaginamos isso como uma geada na lua que se acumulou ao longo do tempo", disse Andrew Wilcoski, principal autor do novo estudo e estudante de pós-graduação do Departamento de Ciências Astrofísicas e Planetárias (APS) e do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial. (LASP) em CU Boulder.

Ele e seus colegas publicaram suas descobertas este mês no The Planetary Science Journal .

Os pesquisadores se basearam em simulações de computador, ou modelos, para tentar recriar as condições na Lua muito antes de a vida complexa surgir na Terra. Eles descobriram que antigos vulcões lunares expeliam enormes quantidades de vapor de água, que então se depositavam na superfície – formando reservas de gelo que ainda podem estar escondidas em crateras lunares. Se algum humano estivesse vivo na época, eles podem até ter visto uma lasca dessa geada perto da fronteira entre o dia e a noite na superfície da lua.

É uma recompensa potencial para futuros exploradores lunares que precisarão de água para beber e processar em combustível de foguete, disse o coautor do estudo Paul Hayne.

"É possível que 5 ou 10 metros abaixo da superfície, você tenha grandes camadas de gelo", disse Hayne, professor assistente na APS e LASP.

Atmosferas temporárias

O novo estudo se soma a um crescente corpo de evidências que sugerem que a lua pode estar inundada em muito mais água do que os cientistas acreditavam. Em um estudo de 2020, Hayne e seus colegas estimaram que quase 6.000 milhas quadradas da superfície lunar poderiam ser capazes de prender e pendurar no gelo – principalmente perto dos pólos norte e sul da lua. De onde toda essa água veio em primeiro lugar não está claro.

"Existem muitas fontes potenciais no momento", disse Hayne.

Vulcões podem ser grandes. O cientista planetário explicou que de 2 a 4 bilhões de anos atrás, a lua era um lugar caótico. Dezenas de milhares de vulcões entraram em erupção em sua superfície durante esse período, gerando enormes rios e lagos de lava, não muito diferentes das características que você pode ver no Havaí hoje – apenas muito mais imensas.

"Eles superam quase todas as erupções na Terra", disse Hayne.

Pesquisas recentes de cientistas do Instituto Lunar e Planetário de Houston mostram que esses vulcões provavelmente também ejetaram nuvens altas compostas principalmente de monóxido de carbono e vapor de água. Essas nuvens então giraram ao redor da lua, potencialmente criando atmosferas finas e de curta duração.

Isso fez Hayne e Wilcoski se perguntarem:essa mesma atmosfera poderia ter deixado gelo na superfície lunar, um pouco como a geada se formando no chão após uma noite fria de outono?

Para sempre gelo

Para descobrir, a dupla ao lado de Margaret Landis, pesquisadora associada do LASP, partiu para tentar se colocar na superfície da lua bilhões de anos atrás.

A equipe usou estimativas de que, em seu pico, a lua experimentou uma erupção a cada 22.000 anos, em média. Os pesquisadores então rastrearam como os gases vulcânicos podem ter girado ao redor da lua, escapando para o espaço ao longo do tempo. E, eles descobriram, as condições podem ter ficado geladas. De acordo com as estimativas do grupo, cerca de 41% da água dos vulcões pode ter se condensado na lua como gelo.

"As atmosferas escaparam ao longo de cerca de 1.000 anos, então houve muito tempo para a formação de gelo", disse Wilcoski.

Pode ter havido tanto gelo na lua, de fato, que você poderia, concebivelmente, ter visto o brilho da geada e das espessas calotas polares da Terra. O grupo calculou que cerca de 18 quatrilhões de libras de água vulcânica poderiam ter se condensado como gelo durante esse período. Isso é mais água do que atualmente fica no Lago Michigan. E a pesquisa sugere que grande parte dessa água lunar ainda pode estar presente hoje.

Esses cubos de gelo espacial, no entanto, não serão necessariamente fáceis de encontrar. A maior parte desse gelo provavelmente se acumulou perto dos pólos da lua e pode estar enterrado sob vários pés de poeira lunar, ou regolito.

Mais uma razão, disse Hayne, para pessoas ou robôs voltarem e começarem a cavar.

"Nós realmente precisamos detalhar e procurá-lo", disse ele. + Explorar mais

Espeleologia na lua:novo estudo explora poços e cavernas lunares