Ao estudar as amostras lunares recuperadas pela miss?o Chang'e-5, os cientistas chineses descobriram que os gr?os do solo lunar retêm mais água implantada pelo vento solar na regi?o de latitude média do que se pensava anteriormente.

Com base nessa descoberta, os cientistas preveem que há uma grande quantidade de recursos hídricos disponíveis para utiliza??o na regi?o de alta latitude da Lua.

Os cientistas tinham descoberto previamente a presen?a de água na superfície da Lua. Eles acreditavam que a implanta??o do vento solar, a desgaseifica??o vulcanica e os impactos de asteroides/cometas provavelmente seriam importantes fontes de água superficial na Lua.

Mas como a água chega e permanece na Lua? Quanta água há no solo lunar? Como a água é distribuída espacialmente? Um estudo das amostras do solo lunar retornadas pela miss?o chinesa Chang'e-5 lan?ou uma nova luz sobre essas quest?es.

A equipe de pesquisa, liderada conjuntamente pelos cientistas do Centro Nacional de Ciências Espaciais (CNCE) e do Instituto de Geologia e Geofísica (IGG), ambos sob a Academia Chinesa de Ciências (ACC), publicou as novas descobertas na ter?a-feira, na última edi??o da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Lin Yangting, pesquisador do IGG que liderou o estudo, explicou que a água a que eles se referem n?o é a água no sentido usual, mas a água estrutural encontrada nos gr?os do solo. Como o hidrogênio é um dos principais componentes da água, a sua concentra??o é geralmente usada para expressar o conteúdo de água.

A equipe de pesquisa selecionou 17 gr?os do solo lunar, incluindo olivina, piroxena, plagioclásio e vidro, das amostras da Chang'e-5, e realizou análises experimentais do conteúdo de hidrogênio e isótopos usando uma técnica recém-desenvolvida de defini??o de perfil em um espectr?metro de massa de íons secundários em nanoescala.

Os cientistas descobriram que o teor médio de água na zona mais alta de 0,1 mícron dos gr?os lunares é de 0,7%, bastante alto para minerais n?o aquosos. Eles provaram em seguida através das propor??es deutério-hidrogênio que a água na superfície lunar era derivada exclusivamente do vento solar.

"Os íons de hidrogênio emitidos pelo Sol atingem a uma velocidade média de 450 quil?metros por segundo e chegam à superfície dos gr?os do solo lunar como balas", disse Tian Hengci, co-primeiro autor do artigo, professor associado do IGG.

Com base na análise de experimentos de aquecimento, a equipe de pesquisa realizou as simula??es sobre a preserva??o do hidrogênio em solos lunares a diferentes temperaturas, e os resultados mostraram que a água originada do vento solar poderia ser bem preservada nas regi?es de latitude média e alta da superfície lunar.

Anteriormente, os cientistas n?o podiam usar as amostras recolhidas para estudar a possível influência da latitude no conteúdo de água na superfície lunar, pois as amostras lunares coletadas pelas miss?es Apollo, dos Estados Unidos, e pelas miss?es Luna, da Uni?o Soviética, eram todas das áreas de baixa latitude da Lua.

A miss?o chinesa Chang'e-5 coletou com sucesso 1.731 gramas de amostras lunares no final de 2020. A sonda pousou a 43,06 graus de latitude norte da Lua, mais alta do que as latitudes dos locais de pouso das miss?es Apollo e Luna. Além disso, a idade de cristaliza??o do basalto na área de pouso da Chang'e-5 tem cerca de 2 bilh?es de anos, muito mais jovem do que as áreas de amostragem das miss?es Apollo e Luna.

"As amostras da Chang'e-5 nos proporcionaram a oportunidade de estudar a evolu??o do vento solar e a implanta??o e migra??o de água na superfície lunar", disse Xu Yuchen, co-primeiro autor do artigo do CNCE.

A equipe de pesquisa construiu um modelo de equilíbrio dinamico entre a implanta??o de hidrogênio pelo vento solar e a perda de difus?o por aquecimento, com base nos resultados da análise das amostras da Chang'e-5 e nos dados experimentais das amostras da Apollo.

O modelo previu que os gr?os lunares na regi?o de alta latitude contêm mais água fornecida pelo vento solar em suas bordas. A zona mais alta de 0,1 mícron dos gr?os lunares poderia conter até 8,5% de água em termos de peso. E se os solos lunares forem classificados por tamanho de partícula, o teor de água nas partículas com menos de 2 mícrons pode chegar a 2% em peso.

"Esta descoberta é de grande importancia para a futura utiliza??o dos recursos hídricos na Lua. A China planeja construir uma esta??o de pesquisa científica na regi?o polar sul da Lua. Nossa pesquisa mostra que a regi?o polar sul da Lua pode ter mais água do que se pensava anteriormente. E é relativamente fácil explorar e usar a água contida no solo lunar através da classifica??o e aquecimento de tamanho de partículas", disse Lin.