Um estudo recente liderado por um cientista planetário da Universidade do Havai, em Mānoa, sugere que a folha de plasma da Terra pode estar a desempenhar um papel significativo na formação de água na superfície da Lua.
ZAP // NASA; ext. DALL-E-2 A Lua na magnetocauda da Terra, conceito artístico
Um novo estudo, publicado esta quinta-feira na Nature Astronomy, lança luz sobre os processos de erosão da superfície lunar.
A água na Lua é não só crucial para compreender a sua formação e evolução, mas também é um recurso potencial para futuras missões humanas ao nosso satélite natural.
A descoberta agora apresentada, realça uma nota de imprensa da universidade, publicada no EurekAlert, pode explicar a presença de gelo de água no lado oculto da Lua.
A magnetosfera, campo de força protector da Terra resultante do seu magnetismo, protege-nos contra contra radiação solar nociva e parte dos corpos celestes que se aproximam do planeta..
Influenciada pelo vento solar, a magnetosfera forma uma cauda no lado nocturno da Terra, conhecida como magnetocauda, composta por uma folha de plasma de electrões e iões de alta energia.
Historicamente, os cientistas concentraram-se no impacto destes iões de alta energia, principalmente do vento solar, na erosão da Lua. O vento solar, rico em partículas de alta energia como protões, tem sido considerado uma fonte significativa de formação de água na Lua.
Embora se pudesse supor que a formação de água diminuiria quando a Lua está dentro da magnetocauda, dados da missão Chandrayaan 1 da Índia, recolhidos entre 2008 e 2009, revelaram taxas consistentes de formação de água na superfície da Lua, independentemente da sua posição em relação à cauda magnética da Terra.
“Quando a Lua está fora da magnetocauda, a superfície lunar é bombardeada pelo vento solar. Dentro da cauda magnética, quase não existem protões de vento solar e esperava-se que a formação de água caísse quase para zero”, diz Shuai Li, investigador da UH Mānoa e corresponding author do estudo.
“Para minha surpresa, as nossas observações mostraram que a formação de água na cauda magnética da Terra é quase idêntica aos momentos em que a Lua está fora da cauda magnética”, explica Li, que em 2020 já nos tinha surpreendido com a revelação de que a Lua está a enferrujar.
“Isto indica que, na cauda magnética, pode haver processos adicionais de formação ou novas fontes de água não directamente associadas à existência de protões de vento solar.
Em particular, a radiação por electrões de alta energia mostra efeitos semelhantes aos protões de vento solar”, conclui Li.
Um novo estudo concluiu que a água do nosso planeta chegou tarde na história da formação da Terra.
(CC0/PD) PIRO4D / pixabay
Há milhares de milhões de anos, no disco gigante de poeira, gás e material rochoso que orbitava o nosso Sol, corpos fundiram-se e deram origem a planetas, luas e asteróides.
Os mecanismos pelos quais os planetas, incluindo o nosso, se formaram são ainda um mistério para os cientistas. Contudo, analisar o magma que sobe do interior do planeta pode ajudar os cientistas a compreender melhor a formação da Terra.
Tal como os fósseis nos fornecem informações sobre o passado biológico da Terra, as assinaturas químicas destas amostras contêm um registo do tempo e do tipo de ingredientes que se juntaram para formar o nosso planeta.
Recentemente, um estudo conduzido por uma equipa do Caltech revelou que a Terra primitiva “acumulou-se” a partir de materiais quentes e secos.
A descoberta indica que a água do nosso planeta, o componente crucial para a evolução da vida, deve ter chegado tarde na história da formação da Terra.
Um cocktail de elementos quentes, secos e rochosos
As rochas presentes nas profundezas do nosso planeta podem fazer uma travessia e chegar até à superfície sob a forma de lava.
Segundo o Phys, o magma pode vir de várias profundidades, incluindo do manto superior (que começa a cerca de 15 quilómetros abaixo da superfície e se estende por cerca de 680 quilómetros) ou do manto inferior (que se estende de uma profundidade de 680 quilómetros até à fronteira núcleo-manto, a cerca de 2.900 quilómetros abaixo dos nossos pés).
Estudar estes magmas permite aos cientistas conhecer vários detalhes sobre as camadas da Terra, como os químicos nelas contidos e as suas proporções.
Sendo que a formação da Terra envolve a acumulação de materiais ao longo do tempo, as amostras do manto inferior e superior dão pistas diferentes sobre o que estava a acontecer ao longo do processo de acreção da Terra.
De acordo com a nova investigação, a Terra primitiva era predominantemente constituída por materiais secos e rochosos, uma vez que os vestígios químicos do seu interior revelaram uma escassez dos chamados voláteis ou substâncias facilmente vaporizáveis, como a água e o iodo.
Em contrapartida, as amostras do manto superior apresentavam três vezes mais voláteis do que as do manto inferior.
Com base nestas proporções químicas, os cientistas desenvolveram um modelo que demonstra que a Terra se formou a partir de elementos quentes, secos e rochosos e que a adição significativa de voláteis necessários à vida, como a água, só aconteceu durante os últimos 15% (ou menos) da formação do planeta.
Esta descoberta contribui para as teorias de formação planetária, que recentemente sofreram várias mudanças de paradigma e continuam a ser objecto de um debate aceso.
O novo estudo também permite fazer inferências significativas sobre a composição de Mercúrio e Vénus, sugerindo que estes dois planetas terrestres evoluíram a partir de materiais igualmente secos.
Há muita água no sistema solar, gelo também já tinha sido detectado no cinturão principal de asteróides – descobrir vapor de água é inédito.
Há água no Sistema Solar. Não só na Terra: planetas, luas, cometas.
Gelo também, até no cinturão principal de asteróides do sistema. Também já tinha sido detectado.
Mas só agora foi registado vapor de água no cinturão principal de asteróides do Sistema Solar.
O feito foi do James Webb, revela um estudo publicado na revista Nature na semana passada.
Os astrónomos acreditam que a água da altura da formação do Sistema Solar foi preservada no Cometa 238P/Read, que ejectou água.
Esta análise reforça uma tese: os objectos do cinturão de asteróides deram água à Terra, enquanto o Sistema Solar ainda era jovem.
Os cometas do cinturão principal têm gelo suficiente para a libertação de gases resultantes da sublimação (passar do estado sólido para o gasoso) do gelo sob o calor do Sol, explica o portal ScienceAlert.
“Desde a descoberta dos cometas do cinturão principal, reunimos um leque substancial de evidências de que a sua actividade é produzida por sublimação, mas até agora, tudo tem sido indirecto”, lembrou Henry Hsieh, do Instituto de Ciência Planetária.
Mas esta nova análise é algo inédito: “A primeira evidência directa de sublimação na forma de desgaseificação de água – ou de qualquer outra coisa – de um cometa do cinturão principal”, continuou o especialista.
Os cometas (não há muitos no cinturão principal de asteróides) costumam girar à volta torno do Sol em grandes órbitas elípticas que os transportam do Sistema Solar externo.
O gelo dentro desses cometas vai sublimando à medida que se aproximam do Sol; e criam uma atmosfera poeirenta e gasosa e longas caudas que se afastam do Sol.
Os cientistas não tinham a certeza se os cometas – por estarem mais perto do Sol – tinham material congelado suficiente para produzir a sublimação vista nos cometas que vêm de distâncias maiores.
Foi analisado o espectro de luz da névoa difusa que apareceu à volta do cometa durante o periélio; os picos no espectro revelaram, não apenas a desgaseificação, mas também a desgaseificação da água.
A equipa não tem dúvidas: foi água gelada a criar este efeito; o gelo de água do início do Sistema Solar pode ser preservado no cinturão de asteróides.
Mas não foi detectado dióxido de carbono proveniente do Cometa 238P/Read – apesar de o gelo de dióxido de carbono sublimar mais facilmente do que o gelo de água.
Duas explicações prováveis: ou todo o dióxido de carbono que o cometa tinha perdeu-se enquanto retinha um pouco de gelo de água, ou o cometa nunca teve dióxido de carbono porque o local onde se formou era demasiado quente.
Uma reanálise de dados da nave espacial Voyager da NASA, juntamente com novos modelos informáticos, levou os cientistas da agência espacial americana a concluir que quatro das maiores luas de Úrano contêm provavelmente uma camada oceânica entre os seus núcleos e as crostas geladas.
Úrano está rodeado pelos seus quatro anéis principais e por 10 das suas 27 luas conhecidas, nesta imagem colorida que utiliza dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble em 1998. Um estudo com novos modelos mostra que quatro das grandes luas de Úrano provavelmente contêm oceanos internos. Crédito: NASA/JPL/STScI
O seu estudo é o primeiro a detalhar a evolução da composição e estrutura do interior das cinco grandes luas: Ariel, Umbriel, Titânia, Oberon e Miranda. O trabalho sugere que quatro das luas têm oceanos que podem ter dezenas de quilómetros de profundidade.
No total, pelo menos 27 luas orbitam Úrano, sendo que as quatro maiores vão de Ariel, com 1160 km de diâmetro, até Titânia, com 1580 quilómetros de diâmetro. Os cientistas há muito que pensam que Titânia, dada a sua dimensão, teria maior probabilidade de reter calor interno provocado pelo decaimento radioactivo.
As outras luas eram anteriormente consideradas demasiado pequenas para reter o calor necessário para evitar que um oceano interno congelasse, especialmente porque o aquecimento criado pela atracção gravitacional de Úrano é apenas uma pequena fonte de calor.
O Levantamento Decenal de Ciência Planetária e Astrobiologia das Academias Nacionais de Ciência dos EUA deu prioridade à exploração de Úrano.
Em preparação para essa missão, os cientistas planetários estão a concentrar-se no gigante gelado para reforçar os seus conhecimentos sobre o misterioso sistema de Úrano.
Publicado na revista Journal Of Geophysical Research, o novo trabalho tem o potencial de informar como uma futura missão poderá investigar as luas, mas o artigo científico também tem implicações que vão para além de Úrano, disse a autora principal Julie Castillo-Rogez do JPL da NASA no sul da Califórnia.
“Quando se trata de corpos pequenos – planetas anões e luas – os cientistas planetários já encontraram evidências da existência de oceanos em vários locais improváveis, incluindo os planetas anões Ceres e Plutão, e a lua de Saturno, Mimas”, afirmou.
“Portanto, há mecanismos em jogo que não compreendemos totalmente. Este trabalho investiga quais poderão ser esses mecanismos e como são relevantes para os muitos corpos do Sistema Solar que poderão ser ricos em água, mas que têm um calor interno limitado”.
O estudo revisitou as descobertas da Voyager 2 da NASA, que passou por Úrano na década de 1980, e de observações terrestres.
Os autores construíram modelos de computador com descobertas adicionais das sondas Galileo, Cassini, Dawn e New Horizons da NASA (cada uma das quais descobriu mundos oceânicos), incluindo conhecimentos sobre a química e a geologia da lua de Saturno, Encélado, de Plutão e da sua lua Caronte, e de Ceres – todos corpos gelados com aproximadamente o mesmo tamanho das luas uranianas.
Novos modelos mostram que é provável que exista uma camada oceânica em quatro das maiores luas de Úrano: Ariel, Umbriel, Titânia e Oberon. Os oceanos salgados encontram-se sob o gelo e sobre camadas de rocha rica em água e rocha seca. Miranda é demasiado pequena para reter calor suficiente para uma camada oceânica. Crédito: NASA/JPL-Caltech
O que está por cima e por baixo
Os investigadores usaram esses modelos para avaliar o grau de porosidade das superfícies das luas uranianas, descobrindo que são provavelmente suficientemente isoladas para reter o calor interno que seria necessário para albergar um oceano subterrâneo.
Além disso, encontraram o que poderia ser uma potencial fonte de calor nos mantos rochosos das luas, que libertam líquido quente e ajudariam um oceano a manter um ambiente quente – um cenário que é especialmente provável para Titânia e Oberon, onde os oceanos podem até ser suficientemente quentes para potencialmente suportar a habitabilidade.
Ao investigar a composição dos oceanos, os cientistas podem aprender mais sobre os materiais que também podem ser encontrados nas superfícies geladas das luas, dependendo se as substâncias que se encontram por baixo foram empurradas para cima pela actividade geológica.
Os telescópios mostram que pelo menos uma das luas, Ariel, tem material que fluiu para a sua superfície, talvez a partir de vulcões gelados, há relativamente pouco tempo.
De facto, Miranda, a quinta maior e a mais interior das grandes luas de Úrano, tem características na sua superfície que parecem ser de origem recente, sugerindo que pode ter mantido calor suficiente para suster um oceano em algum momento da sua história.
Os recentes modelos térmicos concluíram que é pouco provável que Miranda tenha albergado água durante muito tempo; perde calor demasiado depressa e provavelmente está agora gelada.
Mas o calor interno não seria o único factor que contribuiria para o oceano sub-superficial de uma lua. Uma descoberta importante do estudo sugere que os cloretos, bem como o amoníaco, são provavelmente abundantes nos oceanos das maiores luas do gigante gelado. Há muito que se sabe que o amoníaco actua como anticongelante.
Além disso, a modelagem sugere que os sais provavelmente presentes na água seriam outra fonte de anticongelante, mantendo os oceanos internos dos corpos.
Claro, ainda há muitas perguntas sobre as grandes luas de Úrano, disse Castillo-Rogez, acrescentando que há muito mais trabalho a ser feito: “Precisamos de desenvolver novos modelos para diferentes hipóteses sobre a origem das luas, de modo a orientar o planeamento de futuras observações”.
A investigação sobre o que se encontra por baixo e à superfície destas luas ajudará os cientistas e engenheiros a escolherem os melhores instrumentos científicos para as examinar.
Por exemplo, determinar que o amoníaco e os cloretos podem estar presentes significa que os espectrómetros, que detectam os compostos através da sua luz reflectida, terão de utilizar uma gama de comprimentos de onda que abranja ambos os tipos de compostos.
Da mesma forma, podem usar esse conhecimento para conceber instrumentos que possam sondar o interior profundo em busca de líquido. A procura de correntes eléctricas que contribuam para o campo magnético de uma lua é geralmente a melhor forma de encontrar um oceano profundo, como fizeram os cientistas da missão Galileo na lua de Júpiter, Europa.
No entanto, a água fria nos oceanos interiores de luas como Ariel e Umbriel poderia tornar estes oceanos menos capazes de transportar estas correntes eléctricas e representaria um novo tipo de desafio para os cientistas que trabalham para descobrir o que está por baixo.
De acordo com um novo estudo, a água do nosso planeta pode ter tido origem nas interacções entre as atmosferas ricas em hidrogénio e os oceanos de magma dos embriões planetários que compunham os primeiros anos da Terra. As descobertas, que podem explicar as origens de características-chave da Terra, foram publicadas na revista Nature.
Uma ilustração que mostra como algumas características-chave da Terra, como a sua abundância de água e o seu estado global oxidado, podem ser potencialmente atribuíveis a interacções entre as atmosferas de hidrogénio molecular e os oceanos de magma nos embriões planetários que compunham os primeiros anos da Terra. Crédito: Edward Young/UCLA e Katherine Cain/Instituto Carnegie Institution
Durante décadas, o que os investigadores sabiam sobre a formação planetária baseava-se principalmente no nosso próprio Sistema Solar.
Embora existam alguns debates sobre a formação de gigantes gasosos como Júpiter e Saturno, é amplamente aceite que a Terra e os outros planetas rochosos nasceram a partir da acreção de poeira e gás que rodeava o nosso Sol na sua juventude.
À medida que objectos cada vez maiores colidiam uns com os outros, os planetesimais que eventualmente acabaram por formar a Terra cresceram tanto em termos de tamanho como de temperatura, derretendo-se num vasto oceano de magma devido ao calor das colisões e dos elementos radioactivos.
Com o tempo, à medida que o planeta arrefecia, o material mais denso afundou para o interior, separando a Terra em três camadas distintas – o núcleo metálico e o manto e crosta de rocha e silicatos.
No entanto, a explosão da investigação exoplanetária ao longo da última década informou uma nova abordagem para modelar o estado embrionário da Terra.
“As descobertas exoplanetárias deram-nos uma apreciação muito maior da frequência de planetas recém-formados rodeados por atmosferas ricas em hidrogénio molecular, H2, durante os seus primeiros milhões de anos de crescimento”, explicou Anat Shahar, do Instituto Carnegie.
“Eventualmente, estes invólucros de hidrogénio dissipam-se, mas deixam as suas impressões digitais na composição do jovem planeta”.
Utilizando esta informação, os investigadores desenvolveram novos modelos de formação e evolução da Terra para ver se os traços químicos distintos do nosso planeta natal podiam ser replicados.
Recorrendo a um modelo recentemente desenvolvido, investigadores de Carnegie e da UCLA (University of California, Los Angeles) conseguiram demonstrar que, no início da existência da Terra, as interacções entre o oceano de magma e uma proto-atmosfera de hidrogénio molecular poderiam ter dado origem a algumas das características-chave da Terra, tais como a sua abundância de água e o seu estado oxidado geral.
Os investigadores utilizaram modelos matemáticos para explorar a troca de materiais entre atmosferas de hidrogénio molecular e oceanos de magma, analisando 25 compostos diferentes e 18 tipos diferentes de reacções – suficientemente complexos para produzir dados valiosos sobre a possível história da formação da Terra, mas suficientemente simples para serem interpretados integralmente.
As interacções entre o oceano de magma e a atmosfera na sua Terra primitiva simulada resultaram no movimento de grandes massas de hidrogénio para o núcleo metálico, na oxidação do manto e na produção de grandes quantidades de água.
Os investigadores revelaram que mesmo que todo o material rochoso que colidiu para formar o planeta estivesse completamente seco, estas interacções entre a atmosfera de hidrogénio molecular e o oceano de magma gerariam grandes quantidades de água.
São possíveis outras fontes para a água, dizem, mas não são necessárias para explicar o estado actual da Terra.
“Esta é apenas uma explicação possível para a evolução do nosso planeta, mas uma que estabeleceria uma ligação importante entre a história da formação da Terra e os exoplanetas mais comuns que foram descobertos em órbita de estrelas distantes, aqueles a que chamamos de super-Terras e sub-Neptunos”, concluiu Shahar.
Este trabalho fez parte do projecto interdisciplinar e multi-institucional AEThER, iniciado e liderado por Shahar, que procura revelar a composição química dos planetas mais comuns da Via Láctea – as super-Terras e os sub-Neptunos – e desenvolver uma estrutura para detectar assinaturas de vida em mundos distantes.
Este esforço foi desenvolvido para compreender como a formação e evolução destes planetas moldam as suas atmosferas.
Isto poderia – por sua vez – permitir aos cientistas diferenciar bioassinaturas verdadeiras, que só poderiam ser produzidas pela presença de vida, das moléculas atmosféricas de origem não biológica.
“Os cada vez mais poderosos telescópios estão a permitir aos astrónomos compreender as composições das atmosferas exoplanetárias em detalhes nunca antes vistos”, disse Shahar.
“O trabalho do AEThER irá informar as suas observações com dados experimentais e de modelagem que, esperamos, conduzirão a um método infalível de detecção de sinais de vida noutros mundos”.
CIÊNCIA // 🚀 NASA // NÍVEL DO MAR // ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS
Não é uma surpresa para as pessoas que vivem em regiões costeiras baixas, mas, de acordo com a NASA, as águas do mar estão a subir em grandes quantidades.
Ivan Bandura / Unsplash
Segundo a análise, citada pelo Science Alert, que incidiu sobre 30 anos de medições de satélite ao nível do mar, as notícias não são boas. Desde 1993, o nível do mar subiu 9,1 centímetros.
Há dois anos, subiu 0,27 centímetros. Este aumento entre 2021 e 2022 pode parecer pequeno em comparação, mas é um prenúncio.
Mesmo tendo em conta ligeiras mudanças causadas por influências naturais, a altura do mar continua a subir. Com base em medições contínuas a longo prazo, realizadas por satélite, a taxa projectada de subida do nível do mar atingirá 0,66 centímetros por ano até 2050.
No ano passado, a NASA estimou que, até 2050, os níveis do mar ao longo da costa dos Estados Unidos (EUA) pode subir até 30 centímetros acima do ponto em que se encontram hoje. Noutras partes do mundo pode ser pior.
A culpa é das alterações climáticas, impulsionadas pelo excesso de gases com efeito de estufa, como o dióxido de carbono, que os humanos colocam na atmosfera. Estas têm uma série de efeitos em todo o globo, mas são particularmente evidentes nas camadas de gelo e nos glaciares.
A estabilidade do gelo na Gronelândia mudou muito, dando este um grande contributo para a subida do nível do mar.
A água do gelo antárctico acrescenta mais água doce ao oceano enquanto o aquecimento provoca a expansão da água do mar. O resultado é a subida dos mares, que se sobrepõem a outros efeitos naturais.
A melhor e mais precisa forma de acompanhar a subida da altura do oceano é através de satélites. A missão US-French TOPEX/Poseidon começou a medir a altura da superfície do mar em 1993.
Desde então, as observações continuaram através de missões lideradas pela NASA, pela ESA e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA).
As inovações científicas e técnicas, tais como altímetros de radar, ajudam a produzir medições cada vez mais precisas do nível do mar em todo o mundo.
“Temos esta visão clara da recente subida do nível do mar – e podemos projectar melhor quanto e quão rapidamente os oceanos continuarão a subir – porque a NASA e o Centre National d’Études Spatiales (CNES) reuniram décadas de observações dos oceanos”, disse Karen St. Germain, directora da Divisão de Ciências da Terra da NASA em Washington.
Ao combinar esses dados com as medições do resto da frota da NASA, podemos também compreender porque é que o oceano está a subir”, acrescentou.
O registo de satélite de 30 anos mostra tendências a longo prazo e permite aos cientistas ver através de turnos de curto prazo que ocorrem naturalmente. “Isso ajuda-nos a identificar as tendências que nos dizem para onde se dirige o nível do mar”, disse Ben Hamlington, da JPL, que lidera a equipa científica da NASA para a Mudança do Nível do Mar.
Estas medições estão associadas a quase um século de observações terrestres e medições a longo prazo de gases com efeito de estufa na atmosfera.
Os dados das medições da massa de gelo e do movimento terrestre dão aos cientistas uma melhor ideia de como e porquê os mares estão a subir.
Todas estas observações são importantes para compreender os efeitos das alterações climáticas. Mas também ajudam a moldar os tipos de serviços que as agências federais e internacionais oferecem às comunidades costeiras. Estes são os lugares da linha da frente que têm de se preparar para a subida das águas.
À medida que este aumento continuar, pelo menos 800 milhões de pessoas enfrentarão um aumento de pelo menos meio metro do nível da água. Em termos práticos, locais como Miami, Nova Iorque, Banguecoque, Xangai, Lima, Cidade do Cabo, e muitos outros, sofrerão contínuas incursões de água do mar.
Só as regiões costeiras dos EUA albergam mais de metade da população do país. Contêm grandes portos marítimos, bem como áreas recreativas e outras instalações.
Os grandes impactos físicos da subida do nível do mar também ameaçam as populações de vida selvagem, regiões de delta, pântanos e zonas húmidas.
Estes são apenas alguns dos efeitos das alterações climáticas e da forma como estas estão a fazer subir o nível do mar. É por isso que as frotas de satélites não só estão a acompanhar a subida da água do mar, mas também as concentrações atmosféricas de gases como o dióxido de carbono.
“O rastreio dos gases com efeito de estufa que adicionamos à atmosfera diz-nos o quanto estamos a afectar o clima, mas o nível do mar mostra-nos o quanto está a responder”, disse Josh Willis, oceanógrafo do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, no sul da Califórnia.
A água estava incorporada em pequenas esferas de vidro no solo lunar onde ocorrem impactos de meteoritos.
Cientistas descobriram uma nova e renovável fonte de água na Lua, em amostras lunares recolhidas por uma missão chinesa, que pode ser utilizada por futuros exploradores.
A água estava incorporada em pequenas esferas de vidro no solo lunar onde ocorrem impactos de meteoritos.
Estas esferas de vidro multicoloridas e brilhantes estavam em amostras que foram recolhidas na Lua pela China em 2020.
As esferas variam em tamanho, desde a largura de um cabelo até vários cabelos.
O teor da água é apenas uma fracção minúscula destas, explicou Hejiu Hui, da Universidade de Nanjing, que participou na investigação.
Como existem biliões ou triliões destas esferas de impacto, isso pode representar quantidades substanciais de água, mas minerá-las seria difícil, de acordo com os investigadores.
“Sim, vai exigir muitas e muitas esferas de vidro. Por outro lado, há muitas”, salientou Hui, numa resposta por correio electrónico à agência Associated Press (AP).
Estas esferas poderiam produzir água continuamente graças ao constante bombardeamento de hidrogénio pelo vento solar.
As descobertas, publicadas esta segunda-feira na revista Nature Geoscience, são baseadas em 32 esferas de vidro seleccionadas aleatoriamente do solo lunar recuperado pela missão lunar Chang’e 5.
Serão analisadas mais amostras, realçou Hui.
Estas esferas de impacto estão por toda a parte, resultando do arrefecimento do material derretido expelido pelas rochas espaciais que atingem a Lua.
A água pode ser extraída pelo aquecimento das esferas, possivelmente por futuras missões robóticas.
No entanto, são necessários mais estudos para determinar se isso seria viável e, em caso afirmativo, se a água seria segura para beber.
Isto mostra que “a água pode ser renovável na superfície da lua… um novo reservatório de água na lua”, vincou ainda Hui.
Estudos anteriores encontraram água em esferas de vidro formadas pela actividade vulcânica lunar, com base em amostras recolhidas pelos astronautas da Apollo há mais de meio século.
Estas esferas também poderiam fornecer água não apenas para a utilização por futuras tripulações, mas também como combustível para foguetões.
A agência espacial norte-americana (NASA) pretende voltar a colocar os astronautas na superfície lunar até ao final de 2025.
A missão irá focar-se no pólo sul, onde se acredita que as crateras permanentemente à sombra estão cheias de água congelada.
Já houve momentos em que nos perguntamos por que alguns objectos têm determinadas cores ou por que algumas coisas são quase transparentes, como é o caso da água.
Manki Kim / Unsplash
A resposta a esta pergunta está relacionada com o olho humano, com a água e, sobretudo, com algo fascinante: com os nossos antepassados de há biliões de anos. A BBC News Mundo ouviu o físico espanhol Alberto Aparici para decifrá-la.
A nossa viagem em busca das respostas começa com um ponto básico: em que consiste a luz, que nos permite ver o que há à nossa volta.
A luz, ou luz visível, é a parte da radiação electromagnética que é transmitida em forma de ondas e pode ser percebida pelo olho humano. Dentro das ondas electromagnéticas, existe todo um espectro ou classificação de acordo com o comprimento de onda, ou seja, a distância entre os picos de cada onda.
É desta forma que dividimos o espectro electromagnético, do maior comprimento de onda para o menor, em ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X e raios gama.
“Quanto menor o comprimento de onda, mais energia ela contém e, por isso, pode produzir efeitos físicos mais importantes”, explicou Aparici. “Elas podem causar mais danos, no caso de seres vivos, ou queimar mais, no caso de materiais”, continuou.
Por isso é que, por exemplo, enquanto as ondas de rádio e as micro-ondas são praticamente inofensivas para os seres humanos, os raios X e os raios gama podem ser prejudiciais.
Sabemos que podemos ver noutras faixas, com equipamentos como o de raio X. Mas, quando o assunto é o olho humano, só podemos contar com a faixa de luz visível.
Mas Aparici esclareceu que “não existe uma fronteira física entre uma faixa e outra. A fronteira é definida pelos nossos olhos, pelo que conseguimos ver”.
E, dentro da reduzida faixa que os nossos olhos são capazes de observar, definimos um espectro de cores similar ao que entendemos como arco-íris.
Isaac Newton foi o primeiro a explicar o espectro visível. Dividiu-o em sete cores: vermelha, laranja, amarela, verde, azul, azul-escuro e violeta. No espectro electromagnético existem duas faixas com nomes referentes às cores nos dois extremos da luz visível – o infravermelho e o ultravioleta.
Mas se dois objectos recebem a mesma luz visível, por que vemos um de uma cor e o outro de outra? “Quando um objecto recebe a luz, absorve algumas cores e reflecte outras.
Isso tem que ver com a estrutura interna dos átomos que compõem o objecto. E a cor que vemos é definida pelas cores que ele não absorve”, explicou Aparici.
Se temos um livro azul é porque, na sua composição, absorve todos os tons vermelhos e verdes, mas reflecte o azul ou o violeta. E, se observarmos uma banana com a cor amarela, isso significa que a sua estrutura faz com que absorva a cor azul, reflectindo o verde e o vermelho que nos fazem ver o amarelo, quando sobrepostos.
Se observarmos um copo de água sem impurezas, podemos verificar que ela é incolor, ou transparente. Mas, se olharmos para o mar, tudo muda. A explicação da transparência é que “a água, por ser líquida, permite que a luz a atravesse”.
“Nos objectos sólidos, aos quais estamos habituados, existe todo tipo de superfície interna que a luz encontra e acaba por se reflectir – gerando cores para a nossa visão. Na água, a luz entra, não é absorvida, mas também não é reflectida. A luz simplesmente atravessa a água”, esclareceu o físico.
Mas, quando a água se apresenta em grandes quantidades, outros factores entram em jogo. Em relação ao mar, com sete ou oito metros de profundidade, a água é capaz de absorver a cor vermelha, enquanto o azul chega a profundidades maiores sem ser absorvido, nem reflectido.
Vemos o mar em azul porque as impurezas existentes são capazes de fazer reflectir a única cor que sobra. Se houvesse uma grande massa de água totalmente imóvel e sem impurezas, veríamos o fundo – a não ser que fosse tão grande que também pudesse absorver a cor azul, o que faria com que a víssemos a cor preta.
A transparência da água pode parecer algo natural. Mas, se olharmos para o espectro electromagnético, percebemos que só é verificada na luz visível. No ultravioleta e no infravermelho, a água não é transparente, já que absorve as cores com muita facilidade. E é essa particularidade que explica como é fascinante a nossa evolução.
Quando éramos apenas bactérias unicelulares e vivíamos debaixo de água, a luz começou a tornar-se um elemento essencial.
“Porque grande parte dos nossos antepassados vivia graças à luz, seja porque faziam fotossíntese, como as plantas hoje em dia, ou porque moviam-se em lugares onde alguém os comeria se os visse”, referiu Aparici.
“Para esses seres, interessava saber onde havia luz e onde não havia. Os que fossem foto-sintéticos queriam ir para a luz e os que queriam fugir dos predadores iam para o escuro esconder-se”, continuou.
Essas bactérias desenvolveram uma espécie de órgãos ou sensores para detectar a origem da luz. E esses sensores só conseguiam funcionar na única faixa do espectro em que a água é quase transparente e a luz chegava até eles, ou seja, na faixa de luz visível.
Esta necessidade de poder deslocar-se pela água foi o que levou os nossos ancestrais unicelulares a desenvolver proto-olhos. Mas estes sensores de luz evoluíram de tal forma que calcula-se que, há 550 milhões de anos, já existiam as primeiras versões de olhos animais.
Por isso, se hoje podemos ver um tomate vermelho ou uma planta verde, é graças aos nossos antepassados unicelulares, que apostaram a sua sobrevivência naquela pequena faixa em que a água é quase transparente.
A ringwoodite forma-se apenas com a intensa pressão encontrada em direcção ao centro do planeta.
NASA/OIB
Bem nas profundez da Terra, muito abaixo da superfície que pisamos, há um massivo reservatório de água que contém três vezes a quantidade de água que existe nos oceanos que conhecemos.
Uma equipa de investigadores norte-americanos recorreu a dois mil sismómetros para estudar as ondas sísmicas de mais de 500 sismos. Através da velocidade das ondas, em diferentes profundidades, os cientistas conseguiram determinar que tipo de rochas eram atravessadas pelas ondas antes de alcançarem os sensores.
Assim, descobriram que cerca de 700 quilómetros abaixo dos nossos pés na “zona de transição” entre o manto inferior e o superior existia uma rocha chamada ringwoodite.
A ringwoodite forma-se apenas com a intensa pressão encontrada em direcção ao centro do planeta. Apenas uma amostra do interior da Terra — também foi encontrada em meteoritos — foi descoberta, presa dentro de um pequeno diamante. A ringwoodite contém água, não em formato líquido, mas presa no interior da estrutura molecular dos minerais.
“A ringwoodite é como uma esponja, a absorver água. Há algo muito especial na sua estrutura cristalina, o que lhe permite atrair hidrogénio e prender água“, explicou o geofísico Steve Jacobsen em 2014. “Este mineral pode conter muita água sob condições do manto profundo”.
Algumas experiências anteriores sugeriram que a ringwoodite pode conter até 1,5% de água, e as ondas sísmicas detectadas eram consistentes com a rocha por baixo dos nossos pés com água.
A equipa estimou que se apenas 1% da rocha na zona de transição fosse água, tal significaria que contém três vezes mais água do que todos os oceanos na superfície da Terra. Essa previsão iria coincidir com os resultados obtidos.
“Se houver uma quantidade substancial de H2O na zona de transição, então deverá acontecer algum derretimento em áreas onde há fluxo para o manto inferior”, disse o sismólogo Brandon Schmandt, “e isso é consistente com o que encontrámos”.
Jacobsen acredita que o estudo contribuiu para a evidência de que a água da Terra “veio de dentro”, disse à New Scientist.
“Penso que estamos finalmente a ver provas de todo um ciclo da água da Terra, o que pode ajudar a explicar a vasta quantidade de água líquida na superfície do nosso planeta habitável”, acrescentou Jacobsen numa declaração. “Os cientistas têm procurado esta água profunda em falta há décadas”.
A água cobre 71% da superfície da Terra, mas ninguém sabe como ou quando quantidades tão gigantescas desta substância chegaram ao nosso planeta em primeiro lugar.
A linha branca tracejada nesta ilustração mostra a fronteira entre o Sistema Solar interior e o Sistema Solar exterior, com a cintura de asteróides posicionada aproximadamente entre Marte e Júpiter. Uma bolha perto do topo da imagem mostra moléculas de água presas a um fragmento rochoso, demonstrando o tipo de objecto que poderia ter transportado água para a Terra. Crédito: Jack Cook/Instituto Oceanográfico de Woods Hole
Um novo estudo publicado na revista Nature aproxima os cientistas da resposta a essa pergunta. Liderados por Megan Newcombe, professora assistente de Geologia na Universidade de Maryland, EUA, os investigadores analisaram meteoritos derretidos que flutuavam no espaço desde que o Sistema Solar se formou há 4,5 mil milhões de anos.
Descobriram que estes meteoritos tinham um conteúdo de água extremamente baixo – de facto, estavam entre os materiais extraterrestres mais secos alguma vez medidos, levando os investigadores a excluí-los como a principal fonte de água da Terra.
“Queríamos compreender como o nosso planeta conseguiu obter água, porque não é completamente óbvio”, disse Newcombe. “A obtenção de água e ter oceanos à superfície de um planeta pequeno e relativamente próximo do Sol é um desafio”.
A equipa de investigadores analisou sete meteoritos derretidos, ou acondritos, que colidiram com a Terra milhares de milhões de anos após a fragmentação de pelo menos cinco planetesimais – objectos que colidiram para formar os planetas no nosso Sistema Solar.
Num processo conhecido como derretimento, muitos destes planetesimais foram aquecidos pela decomposição de elementos radioactivos na história inicial do Sistema Solar, causando a sua separação em camadas com uma crosta, manto e núcleo.
Após analisar as amostras de meteoritos acondritos, os investigadores descobriram que a água compreendia menos de dois milionésimos da sua massa. Em comparação, os meteoritos mais molhados – um grupo chamado condritos carbonáceos – contêm até cerca de 20% de água, em massa.
Isto significa que o aquecimento e o derretimento dos planetesimais leva a uma perda quase total de água, independentemente da origem destes planetesimais no Sistema Solar e da quantidade de água com que começaram.
Newcombe e os seus co-autores descobriram que, ao contrário da crença popular, nem todos os objectos do Sistema Solar exterior são ricos em água. Isto levou-os a concluir que a água foi provavelmente entregue à Terra através de meteoritos não derretidos, ou condritos.
Newcombe disse que as suas descobertas têm aplicação para lá da geologia. Cientistas de muitas disciplinas – e especialmente investigadores exoplanetários – estão interessados na origem da água da Terra devido às suas profundas ligações com a vida.
“A água é considerada como um ingrediente para que a vida possa florescer, por isso, ao olharmos para o Universo e ao encontrarmos todos estes exoplanetas, estamos a começar a descobrir quais desses sistemas planetários podem, potencialmente, hospedar vida”, disse Newcombe.
Liliana Malainho, 
Lusa
