Hidroxila em rocha lunar desafia teoria da formação da Lua

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/07/2010

Os cientistas estudaram a rocha lunar em busca de sinais de elementos voláteis (hidrogênio, enxofre e cloro) por meio de uma microssonda iônica, capaz de analisar grãos de materiais com tamanhos muito menores do que a espessura de um fio de cabelo humano.
[Imagem: Larry Taylor]

Após a descoberta de água na Lua, em 2009, e da localização de gelo em uma cratera da Lua, em 2010, agora um grupo de pesquisadores acaba de identificar grupos hidroxila em uma rocha lunar.

Os cientistas não encontraram exatamente água, ou seja, a molécula H2O, mas hidrogênio na forma de um ânion hidroxila (OH-) - algo como um parente próximo, ou um possível precursor da água.

A rocha lunar examinada - contendo um mineral chamado apatita, um fosfato de cálcio - foi trazida para a Terra em 1971 por astronautas da Apolo 14.

Água na rocha lunar

A ideia de procurar água na apatita lunar não é nova. "Charles Sclar e Jon Bauer, da Universidade Lehigh, notaram que algo estava faltando nos resultados das análises químicas feitas em 1975. Agora, 35 anos depois, somos capazes de fazer medições adequadas e vimos que eles estavam certos. A peça que faltava era a hidroxila," disse Jeremy Boyce, um dos membros da equipe.

O grupo investigou a rocha lunar em busca de sinais de elementos voláteis (hidrogênio, enxofre e cloro) por meio de uma microssonda iônica, capaz de analisar grãos de materiais com tamanhos muito menores do que a espessura de um fio de cabelo humano.

As análises mostraram que, em termos da presença desses elementos voláteis, a apatita lunar é semelhante ao mesmo mineral encontrado em rochas vulcânicas na Terra.

Hidroxila na apatita

Isso significa que a Lua possa ter água em "abundância terrestre"? Quase certamente não. Na verdade, a quantidade de água que a Lua deveria conter para ser capaz de gerar uma apatita rica em hidroxila continua a ser uma questão em aberto.

Afinal, é problemático extrapolar a quantidade de hidroxila encontrada na apatita - 1.600 partes por milhão, ou 0,16% em peso - para determinar quanta água existe na paisagem lunar.

Além disso, a apatita que foi estudada não é abundante na Lua, e é formada por processos que tendem a concentrar hidrogênio em níveis muito mais elevados do que os que estão presentes na sua rocha hospedeira ou na Lua como um todo.

A apatita pode se formar tanto em ambientes ricos em água quanto na total ausência dela. "A quantidade de água na apatita é, ao menos em parte, uma função da quantidade de água existente no magma no qual a apatita cristalizou," diz Boyce.

Desta forma, a descoberta agora realizada é muito mais importante para os estudos sobre o passado da Lua do que para quaisquer futuros "poços artesianos lunares" a serem explorados para abastecer bases humanas no satélite.

Processos geológicos da Lua

"Estes resultados nos dizem que os processos geológicos na Lua são capazes de criar pelo menos um mineral hidratado," explica John Eiler, coautor da pesquisa.

"Recentes observações espectroscópicas da Lua mostraram que o hidrogênio está presente em sua superfície, talvez até como água congelada. Mas isso poderia ser uma fina camada superficial, possivelmente hidrogênio trazido para a superfície da Lua por cometas ou pelo vento solar. Nossos resultados mostram que o hidrogênio também é parte do registro geológico da lua, e tem sido desde o início de sua história," explica o geocientista.

Mais do que isso, prossegue Eiler, "é tudo ainda um ponto de interrogação bem grande. Nós não sabemos se foram processos ígneos ou metamórficos. Os dois representam possibilidades factíveis."

Os processos ígneos são basicamente processos vulcânicos, nos quais as rochas se formam pela solidificação da lava derretida. Os processos metamórficos são caracterizados pela recristalização dos minerais em uma rocha, quando há uma mudança química sem haver fusão.

A existência de vulcões na Lua, eventualmente há mais de 4 bilhões, poderia ser uma pista de que água poderia estar presente no interior da Lua, uma vez que as dinâmicas dos vulcões terrestres são principalmente dirigidas pela água.

Téia e a origem da Lua

A hipótese mais aceita atualmente sobre a origem da Lua propõe que nosso satélite foi criado quando a Terra primitiva foi atingida por um protoplaneta do tamanho de Marte, chamado Téia.

No choque, Téia teria se vaporizado, mas não sem antes arrancar um enorme pedaço da Terra. A nuvem de partículas criada pelo impacto mais tarde teria coalescido para formar a Lua - veja mais em Um planeta desaparecido e a origem da Lua.

Decorre desse modelo que essa nuvem de poeira não deveria conter elementos altamente voláteis, como hidrogênio, cloro e enxofre.

No entanto, a descoberta do radical hidroxila na apatita lunar desafia essa teoria, uma vez que ela pode ter-se formado em um ambiente que continha água, um composto volátil por excelência.

"Seria surpreendente se essa água tivesse sobrevivido ao impacto, porque outros elementos menos voláteis, como o sódio e o potássio, estão fortemente ausentes. Os detalhes da teoria do grande impacto precisam ser reexaminados," disse Yang Liu, coautor do estudo.

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