Durante mais de meio século, o mês de amostra transportado pelas missões Apollo da NASA manteve uma bandeira silenciosa.
Apareceu na poeira cinzenta do regolito água, dióxido de carbono, hélio e nitrogênio, um fenômeno inesperado em um corpo fora da atmosfera ou atividade geológica associada.
Uma forte explicação durante décadas apontou para o Sol, onde o vento de partículas carregadas parece ser a fonte mais plausível. No entanto, novas pesquisas científicas sugeriram uma reviravolta mais profunda: Grande parte desse material não vem do Sol, mas da própria Terra.
Um novo estudo, publicado na revista Science Nature Communications Terra e Meio Ambiente, disse que a atmosfera da Terra alimenta o solo da lua há bilhões de anos.
O campo magnético do planeta não foi apenas um escudo protetor, desempenhou um papel ativo nesta troca.
Os resultados desafiaram hipóteses de longa data e ofereceram novos conhecimentos sobre as interações físicas e químicas entre a Terra e os seus satélites naturais.
A ideia de que a atmosfera da Terra pode escapar para o espaço não é nova. Pesquisas anteriores sugerem que, nos primeiros dias do planeta, antes da formação de um campo magnético estável, o vento solar desenraizou partículas de gás e as espalhou por todo o sistema solar próximo.
De acordo com esta descoberta, quando o escudo magnético se uniu, há cerca de 3,7 mil milhões de anos, o processo parou quase completamente.
Novos trabalhos científicos questionaram esse período de tempo. Usando simulações computacionais, a equipe comparou dois cenários extremos: uma Terra primitiva, sem campo magnético e sujeita a um forte vento solar, e uma Terra moderna, com um forte campo magnético e um vento mais suave.
Os resultados surpreenderam até os pesquisadores. O cenário moderno teve mais sucesso no transporte de partículas de ar para a Lua.
“Isso significa A Terra fornece gases voláteis, como oxigênio e nitrogênio, para a superfície da lua durante esse tempo”, explicou Eric Blackman, coautor do estudo e professor de física e astronomia da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos.
A chave mecânica estava localizada no Escudo invisívelo sistema produzido quando o O vento solar interage com o campo magnético da Terra.
Esta região tem formato alongado, semelhante ao de um cometa, com uma longa cauda afastada do Sol. Durante a fase lunar, a órbita da lua se move através desta cauda magnética durante vários dias.
Durante esse tempo, um um canal natural através do qual as partículas da atmosfera da Terra escapam e seguem um caminho direto para o espaço.
Por não ter atmosfera especial, a Lua não bloqueia a entrada deste material. As partículas ficam incrustadas no regolito, onde são armazenadas como depósitos químicos permanentes.
Para validar o modelo, os pesquisadores compararam a simulação com dados reais obtidos na análise das amostras coletadas pela missão. Apolo 14 e Apolo 17.
“Usamos amostras lunares trazidas à Terra pelas missões Apollo 14 e 17 para verificar nossos resultados”, disse ele. Shubhonkar Paramanick, autor principal do estudo e estudante de pós-graduação do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Rochester.
A análise permitiu distinguir a fração do material do Sol e da Terra. “Temos esse vento solar que atinge a atmosfera terrestre e depois vai embora. Então, estávamos tentando descobrir qual era a proporção de mistura, ou distinguir quais elementos vinham do Sol e quais vinham da Terra”, acrescentou Paramanick.
Além de resolver um mistério histórico, a descoberta abriu duas linhas de influência interligadas. A primeira está relacionada Profundamente na terra. A composição da atmosfera nem sempre foi a mesma e a sua evolução esteve intimamente relacionada com a origem e o desenvolvimento da vida.
O solo lunar, ao preservar partículas de ar de diferentes épocas, pode funcionar como mais um registro dessa história perdida.
Compreender essa compensação é fundamental rastrear mudanças no oxigênio, nitrogênio e outros gases ao longo do tempo Segundo Blackman, a atmosfera refletia as condições biológicas do planeta em cada fase. Portanto, o estudo do regolito lunar é semelhante ao estudo de uma cápsula do tempo que preserva pistas sobre a evolução da Terra.
Uma segunda linha de influência aponta para o futuro da exploração espacial. A presença de oxigênio, hidrogênio e nitrogênio na superfície da Lua despertou um interesse crescente no mundo das missões tripuladas e nos planos de habitação permanente.
“Uma missão à Lua, e eventualmente uma colónia na Lua que possa um dia emergir, poderá ter de possui recursos sustentáveis que não precisam ser trazidos da terraBlackman disse.
Vários estudos avaliaram a possibilidade de fazendo regolito lunar para extrair água e o decompõe em hidrogênio e oxigênio, elementos essenciais para a produção de ar e combustível. A pesquisa sobre o combustível de amônia, que aproveitaria o nitrogênio depositado na Lua, também avançou.
Desta forma, os processos naturais impulsionados pelo vento solar e pelo campo magnético da Terra tornam-se uma vantagem estratégica para a exploração humana.
O trabalho foi apoiado por cientistas que não participaram da pesquisa. Kentaro Teradaprofessor de cosmoquímica isotópica e geoquímica da Universidade de Osaka, elogiou o fato de o estudo anterior ter encontrado uma estrutura teórica sólida. Em 2017, Terada liderou um estudo que mostrou o transporte do oxigênio terrestre para a Lua pelo vento solar.
“Há muito se sabe que a Terra e a Lua estão em contato físico desde a sua formação“, disse ele.
A partir destes resultados, esta coevolução adquiriu uma dimensão química: “Os dois corpos estavam relacionados quimicamente, uma espécie de troca de materiais”, explicou, descrevendo o artigo como “a mais interessante das investigações completas da história da Terra”.
Simeão Barbeiropesquisador sênior da Open University no Reino Unido, destacou a importância da aprendizagem.
Como ele observou, A lua contém pistas importantes sobre a história e evolução da Terra, e este trabalho confirmou esta ideia com dados quantitativos e um modelo comparativo. Além disso, ele acreditava que a descoberta foi oportuna, já que a nova missão ampliou o acesso aos instrumentos lunares.
A missão chinesa Chang’e-5 coletou amostras da jovem Terra em 2020, enquanto a Chang’e-6 retornou as primeiras amostras do outro lado da Lua em 2024.. Esta nova ferramenta permitirá testar os modelos propostos e medir com maior precisão a distribuição dos elementos variáveis nas diferentes áreas e idades do regolito.
O estudo também forneceu informações importantes para futuras missões robóticas que possam medir compostos in situ no espaço.
Cada pouso e cada escavação podem ser lidos sob uma nova luz: não apenas a exploração da Lua, mas uma extensão do estudo da própria Terra.
Longe de ser um corpo em movimento, o satélite surge como um parceiro silencioso que recebe, armazena e devolve informações sobre o planeta que o acompanha há mais de quatrocentos milhões de anos.
A Lua não apenas girou em torno da Terra, mas também assumiu partes de sua história, molécula por molécula, em trocas invisíveis que apenas começam a ser compreendidas.
