Descoberta inédita revela moléculas de água em sólido lunar trazido por sonda chinesa

Imagem da Chang’e-5 mostra a superfície lunarAgência Espacial Nacional Chinesa

Enquanto cientistas chineses analisavam as amostras de solo que sua sonda lunar trouxe da Lua, eles perceberam algo inovador: foi encontrada água com minerais no solo.

Encontrar água na lua não é, por si só, nenhuma novidade. A NASA e a espaçonave indiana avistaram o que acreditam ser água na superfície da lua, e cientistas chineses encontraram água presa em pedaços de vidro espalhadas pela lua no ano passado.

Mas esta última descoberta, dizem os cientistas, é a primeira vez que água em sua forma molecular, H2O, foi encontrada em amostras físicas – e, mais importante, ela foi recuperada de uma parte da lua onde eles pensavam que água nessa forma não poderia existir.

Pesquisadores inspecionaram de perto amostras coletadas pela sonda chinesa Chang’e-5, que pousou na superfície lunar em 2020, e encontraram um “cristal transparente prismático, semelhante a uma placa” — aproximadamente da largura de um fio de cabelo humano — que era na verdade um “mineral lunar desconhecido” denominado ULM-1, de acordo com o estudo, publicado em 16 de julho na revista Nature Astronomy.

O cristal ULM-1 – com a fórmula química (NH4)MgCl3·6H2O – é composto por aproximadamente 41% de água, com pedaços de amônia que mantêm as moléculas de H2O estáveis ​​apesar das oscilações bruscas de temperatura na lua, de acordo com o estudo.

Esse tipo de água pode ser um potencial “recurso para habitação lunar”, escreveram os cientistas em seu estudo.

A descoberta é a mais recente no esforço maior da China para se tornar uma potência espacial dominante – com ambições arrebatadoras, como construir uma base de pesquisa na lua.

O estudo foi aclamado por usuários chineses animados nas mídias sociais, que apontaram o programa espacial como uma fonte de orgulho nacional.

“A descoberta de um mineral hidratado no local de pouso da Chang’e-5 é fascinante e aumentará ainda mais nossa compreensão das reações de vapor de rocha na crosta lunar e na superfície lunar”, disse David A. Kring, cientista principal do Instituto Lunar e Planetário no Texas, que não estava envolvido no estudo.

Difícil de extrair

Existem três tipos de água que podem existir na Lua, de acordo com Yuqi Qian, geólogo planetário da Universidade de Hong Kong, que não esteve envolvido no estudo.

Existem moléculas de água, o composto que conhecemos como H2O; sua forma congelada, o gelo; e um composto molecular chamado hidroxila, um parente químico próximo.

Descobertas anteriores sugeriram que havia água na Lua quando os vulcões entravam em erupção no passado antigo — e que a água lunar veio desses vulcões, o que significa que veio de dentro da Lua e está presente desde o início da existência dela.

Mas as pessoas nem sempre souberam que havia água na lua, embora cientistas tenham teorizado sobre sua existência por centenas de anos.

Às vezes, pesquisadores acreditavam que a lua era seca, particularmente depois de não encontrar água inicialmente nas amostras coletadas pelas missões Apollo da NASA e Luna da União Soviética.

Foi somente em anos mais recentes que cientistas encontraram água, gelo e moléculas de água localizadas principalmente nos polos lunares escuros e frios, onde o sol não alcança.

Um estudo recente também sugeriu que água ou hidroxila podem estar presas em pedaços de vidro espalhados pela superfície lunar, e que os ventos solares podem transformar hidroxila (fórmula química OH) para formar água, ou H2O.

Mas os polos lunares são difíceis de navegar por causa do terreno rochoso, tornando-os locais desafiadores para humanos extrairem água.

E a água molecular “não é estável em outras regiões da lua”, vaporizando em latitudes mais baixas, onde as temperaturas podem exceder 100 °C, disse Qian.

Este novo estudo muda isso.

As amostras, recuperadas pela sonda chinesa Chang’e-5, vieram de uma parte de latitude média da lua, a 43,1 graus de latitude – uma área que normalmente “não é estável para água molecular”, disse Qian. Amônio foi encontrado nas amostras, que agiu como um estabilizador para as moléculas de água, ele explicou.

Esse mecanismo também corrobora as descobertas da NASA de 2020, quando seu telescópio SOFIA detectou de água na superfície lunar — embora os cientistas não pudessem verificar essa descoberta com amostras físicas na época, ou explicar exatamente como a água estava permanecendo na superfície quente.

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“Eu acho que tem muito potencial, essa nova descoberta de que podemos extrair água molecular diretamente de solos lunares”, disse Qian. “Eu acho que esse é um novo mecanismo para tornar a água molecular estável na superfície lunar.”

Kring, do Instituto Lunar e Planetário, alertou que, embora a amostra tenha sido coletada de uma área de latitude média, “não estava claro se ela se formou lá. Processos de impacto podem redistribuir rochas pela superfície lunar.”

Ambições espaciais da China

Um número crescente de países, incluindo os Estados Unidos, está de olho nos benefícios estratégicos e científicos da exploração lunar expandida.

A China fez rápidos avanços nos últimos anos, refletindo o “sonho eterno” do líder Xi Jinping de transformar o país em uma potência espacial.

Em 2013, a China se tornou o primeiro país a conseguir um pouso lunar robótico em quase quatro décadas. Então, em 2019, tornou-se o primeiro e único país a pousar no lado distante da lua. Três anos depois, a China concluiu sua mais recente estação espacial orbital, a Tiangong.

E tem mais planos, com o objetivo de pousar astronautas na Lua até 2030 e construir uma base de pesquisa no polo sul.

Entender como a água é armazenada na Lua é útil, disseram especialistas anteriormente à CNN, porque isso pode indicar aos futuros astronautas lunares recursos potenciais que um dia poderão ser convertidos em água potável ou até mesmo combustível para foguetes.

Após o último estudo, muitos usuários do Weibo levantaram a possibilidade de cultivar plantas ou plantações na lua usando a água molecular encontrada no solo.

Mas, disse Qian, é muito cedo para tirar esse tipo de conclusão. Cultivar qualquer coisa na lua dependeria de fatores como a abundância de água – o que requer mais pesquisas para confirmar.

No entanto, ele acrescentou, “este novo fenômeno, este novo mecanismo… abrirá a porta para [encontrar] nova água nesta nova forma”.

Kring também alertou que as descobertas até agora não têm “nenhuma implicação significativa para as arquiteturas de missões de exploração, embora demonstrem que descobertas aguardam aqueles que estão dispostos e são capazes de explorar a Lua”.

Os rápidos avanços da China chamaram a atenção da NASA. A agência espacial não tem permissão para trabalhar com suas contrapartes chinesas desde 2011, quando o Congresso aprovou a Emenda Wolf citando preocupações sobre espionagem.

Mas em agosto passado, a China abriu o acesso às amostras da Chang’e-5 para a comunidade internacional.

“Estamos passando pelo processo agora mesmo com nossos cientistas e advogados para garantir que as instruções e barreiras que os chineses estão insistindo… não sejam uma violação da lei, a Emenda Wolf”, disse recentemente o administrador da NASA Bill Nelson à CNN. “Até o momento, não vejo uma violação.”

Mas tais questões deixaram a China impedida de acessar a Estação Espacial Internacional (ISS), estimulando seus esforços para construir a Tiangong — que se tornou uma concorrente para os EUA, especialmente porque a ISS se prepara para se aposentar em 2031.

Essas limitações à colaboração espacial internacional e a própria ascensão da China fizeram com que alguns usuários chineses das redes sociais se sentissem justificados pela última descoberta, com comentários online e cobertura da mídia estatal elogiando os avanços do programa espacial nacional.

“Esta é uma demonstração da força científica e tecnológica do nosso país!”, postou um usuário no site de mídia social chinês Weibo, onde uma hashtag sobre a descoberta foi visualizada 35 milhões de vezes.

Outro usuário agradeceu ao programa espacial do país, escrevendo: “Estamos na vanguarda global da pesquisa científica lunar”.

Outros no Weibo pediram maior cooperação para o benefício da humanidade, ressaltando que o estudo foi publicado em um periódico internacional revisado por especialistas de várias nações.

“Não podemos trabalhar a portas fechadas – seria melhor atrair todos os cientistas para a China”, escreveu um deles.

CNN BRASIL