Radar da NASA encontra água congelada no Pólo Norte da Lua

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/03/2010

Embora a quantidade total de gelo dependa da sua espessura em cada cratera, um dado que ainda não é conhecido, estima-se que poderia haver pelo menos 600 milhões de toneladas de água congelada nas crateras do Pólo Norte lunar.
[Imagem: NASA]

Água congelada na Lua

Usando dados de um radar fabricado pela NASA, que foi ao espaço a bordo da sonda indiana Chandrayaan-1, cientistas detectaram grandes depósitos de gelo perto do Pólo Norte da Lua.

A análise vem confirmar os resultados obtidos por um outro instrumento da sonda indiana, que já havia encontrado sinais de moléculas de água na Lua, embora sem quantificar as ocorrências.

Gelo nas crateras da Lua

O instrumento Mini-SAR, um pequeno radar (menos de 10 kg) de abertura sintética, encontrou mais de 40 pequenas crateras com água congelada. As crateras variam em tamanho de 2 a 15 km de diâmetro.

Embora a quantidade total de gelo dependa da sua espessura em cada cratera, um dado que ainda não é conhecido, estima-se que poderia haver pelo menos 600 milhões de toneladas de água congelada nas crateras do Pólo Norte lunar.

O Mini-SAR fotografou várias das regiões permanentemente sombreadas que existem em ambos os pólos da Lua. Estas áreas escuras são extremamente frias, levando os cientistas a levantarem a hipótese de que materiais voláteis, incluindo o gelo de água - no frio do espaço há gelo de outros materiais - poderiam estar presentes em grandes quantidades ali.

O objetivo científico principal do Mini-SAR era justamente mapear e caracterizar qualquer depósito que de fato existisse nessas áreas.

Como o gelo foi encontrado na Lua

O Mini-SAR utiliza as propriedades de polarização das ondas de rádio refletidas pela superfície para caracterizar as propriedades do material existente nessa superfície - ele emite pulsos de radar que são circularmente polarizados à esquerda.

As superfícies planetárias típicas invertem a polarização durante a reflexão das ondas de rádio, de modo que os ecos normais dos sinais do Mini-SAR são circularmente polarizados à direita. A relação entre a potência recebida no mesmo sentido da transmissão (circular à esquerda) e a potência recebida no sentido oposto (circular à direita) é chamada de taxa de polarização circular (TPC).

A maioria da superfície lunar tem baixa TPC, o que significa que a regra é a reversão da polarização. Mas alguns alvos da Chandrayaan-1 apresentaram um elevado TPC. Entre esses alvos estavam superfícies recentes e muito ásperas (como uma cratera jovem) e gelo, que é transparente para as ondas de radiofrequência, dispersando largamente os pulsos - isso leva a um reforço nas reflexões no mesmo sentido e, portanto, a uma TPC mais alta.

A TPC não é um método definitivo de diagnóstico de asperezas superficiais ou de gelo - os cientistas precisam levar em conta o ambiente das ocorrências dos sinais de alta TPC para interpretar a sua causa.

Numerosas crateras perto dos pólos da Lua têm interiores permanentemente sombreados. Essas áreas são muito frias, fazendo com que um eventual depósito de gelo de água seja estável por tempo indeterminado. As crateras mais recentes apresentam um alto grau de rugosidade superficial (TPC alta) dentro e fora da borda da cratera, causada por pedras afiadas e blocos de rocha distribuídos por toda a área da cratera.

No entanto, o Mini-SAR encontrou crateras perto do Pólo Norte que têm alta TPC dentro, mas não fora de suas bordas. Essa relação sugere que a TPC alta não é causada pela aspereza, mas por algum material que existe apenas no interior dessas crateras.

Os cientistas então interpretaram essa relação como sendo coerente com a presença de água congelada no interior dessas crateras. O gelo deve ser relativamente puro e ter pelo menos cerca de dois metros de espessura para apresentar essa assinatura.

o Mini-SAR encontrou crateras com alta TPC (CPR, em inglês) dentro, mas não fora de suas bordas, sugerindo que a TPC alta não é causada pela aspereza, mas por algum material que existe apenas no interior dessas crateras.
[Imagem: NASA]

Quantidade de gelo na Lua

Isso leva ao cálculo de uma quantidade estimada de gelo de água, potencialmente presente, dizem os cientistas, que é comparável à quantidade estimada a partir dos dados coletados por uma outra missão recente à Lua, a LCROSS, que causou grande decepção ao não gerar uma muito esperada nuvem de poeira ao se chocar contra a Lua, mas que encontrou sinais não apenas de água, mas também de algumas substâncias intrigantes, que os cientistas ainda não revelaram quais sejam.

Os dados da LCROSS levaram a uma estimativa de "algumas centenas de milhões de toneladas de água congelada", enquanto os dados da Chandrayaan-1 agora falam mais precisamente em 600 milhões de toneladas de gelo lunar.

A variação nas estimativas entre o Mini-SAR e o espectrômetro de nêutrons da LCROSS deve-se ao fato de que este último alcança profundidades de apenas cerca de um metro e meio, o que o levaria a subestimar a quantidade total de água congelada presente. Por outro lado, pelo menos parte do gelo polar lunar deve estar misturada com o solo lunar e, portanto, invisível aos radares.