Um novo estudo publicado na revista Science Advances nesta sexta-feira (31) aponta que ondas sísmicas — o mesmo tipo de vibração medido durante terremotos — podem ser usadas para localizar e mapear depósitos de gelo enterrados sob a superfície da Lua. A pesquisa foi conduzida por geólogos da Universidade de Maryland (EUA), do Lawrence Berkeley National Laboratory e da Universidade do Havaí (EUA).
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O trabalho chega em momento decisivo: o programa Artemis, da NASA, tem como alvo a região polar sul da Lua para pousos tripulados em 2028.
O gelo de água escondido nas sombras profundas e congeladas das crateras polares é considerado um dos recursos mais valiosos que um astronauta pode encontrar.
Derretido e purificado, pode virar água potável; separado por eletricidade, fornece oxigênio para respirar e hidrogênio para combustível de foguetes — o que significa que localizar um suprimento constante de gelo lunar poderia reduzir significativamente o que missões futuras precisariam transportar da Terra.
Hoje, ninguém sabe com exatidão quanto gelo existe na Lua nem onde ele está. Satélites conseguem escanear a superfície lunar a partir da órbita, mas enxergam apenas a camada superior do solo. Depósitos de gelo de água podem estar muito mais fundo — e é exatamente esse espaço que a nova abordagem sísmica pretende alcançar.
A lógica por trás da pesquisa parte de uma diferença física: solo congelado e solo seco se comportam de maneira distinta quando uma onda sísmica passa por eles.
O gelo enrijece o material em que está misturado, fazendo as vibrações se propagarem de duas a três vezes mais rápido do que em solo seco. Zonas ricas em gelo também podem fazer a energia sísmica ricochetear em vez de atravessar o material — de forma semelhante ao eco que o som produz ao bater em uma parede.
Nicholas Schmerr, professor associado do Departamento de Ciências Geológicas, Ambientais e Planetárias da Universidade de Maryland e coautor do estudo, observou ao Phys.org que um sismômetro bem posicionado na Lua seria capaz de detectar esses efeitos.
“Podemos usar ondas sísmicas para não apenas verificar se há gelo presente, mas também estimar aproximadamente quanto dele existe”, afirmou Schmerr.
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Três abordagens para testar as hipóteses
- Para validar as teorias, a equipe adotou três frentes de trabalho;
- Harrison Lisabeth (Ph.D. em geologia, 2016), físico de rochas no Lawrence Berkeley National Laboratory, ex-aluno da Universidade de Maryland e autor principal do estudo, congelou uma rocha vulcânica do Arizona (EUA) que, quando triturada, imita de perto a poeira lunar. Em seguida, usou raios X para estudar como o gelo se deposita nos pequenos espaços entre os grãos de solo;
- Matthew Siegler, da Universidade do Havaí e coautor do estudo, elaborou mapas detalhados de temperatura da região polar sul da Lua, identificando quais crateras permaneceram frias o suficiente para preservar gelo por bilhões de anos;
- Schmerr, na Universidade de Maryland, rodou simulações computacionais de pequenos tremores lunares se propagando e interagindo com gelo subterrâneo;
- Em todos os casos, o gelo deixou marcas claras e mensuráveis nos dados sísmicos.
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Relevância científica além do uso prático
Além do valor para os astronautas, o gelo lunar tem relevância científica. As crateras sombreadas da Lua podem congelar e aprisionar substâncias voláteis, como o gelo de água, preservando-as sem perturbação ao longo de longos períodos. Como as próprias rochas lunares datam de cerca de quatro bilhões de anos, estudar esse gelo pode revelar como a água foi distribuída no sistema solar primitivo.
“A Lua testemunhou algumas das partes mais críticas do sistema solar inicial, incluindo como a água foi entregue”, disse Schmerr. “Estudar o gelo depositado lá poderia revelar como a água se espalhou e, em última análise, como os oceanos da Terra se formaram.”
Missões em 2026 e 2028 colocarão as previsões à prova
Os pesquisadores não precisarão esperar muito para testar suas previsões. A missão chinesa Chang’e-7, que carregará um sismômetro, tem previsão de pousar próximo à Cratera Shackleton no final de 2026, região onde há numerosos depósitos suspeitos de gelo.
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Em 2028, os astronautas da Artemis poderão instalar a Estação de Monitoramento Ambiental Lunar, instrumento que Schmerr ajudou a desenvolver para exploração sísmica.
“Nossas descobertas estão lançando as bases para uma observação que teremos nos próximos anos”, disse Schmerr. “Ninguém mediu fisicamente o gelo na Lua ainda, mas agora temos uma previsão do que observar. Esse é um primeiro passo importante.”
Rodrigo Mozelli
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.