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Passagem de astronautas pela Lua causou pequenas flutuações na temperatura do satélite

Dados das missões Apollo recuperados por pesquisadores resolveram um mistério de décadas

NASA
O astronauta Harrison Schmitt usa uma pá de amostragem ajustável para recuperar amostras lunares durante a missão Apollo 17, em dezembro de 1972. Fitas de dados lunares recentemente restauradas mostram que a atividade dos astronautas da Apollo aqueceu ligeiramente a superfície da Lua.

Após ter passado oito anos recuperando dados sobre a Lua coletados pelas missões Apollo, uma equipe de cientistas relatou, em um estudo, ter solucionado um mistério de décadas: o motivo de a subsuperfície lunar ter experimentado um ligeiro aquecimento durante a década de 1970.

Há muito os cientistas se perguntam qual a causa desse aquecimento lunar, que ocorre desde que as missões Apollo começaram e os astronautas colocaram sondas na Lua para medir o calor vindo do seu interior. As fitas recuperadas pelos cientistas continham dados que preencheram uma lacuna sobre a década de 1970, e ajudaram os pesquisadores a identificar a fonte do aquecimento — que é os próprios astronautas da Apollo. Os astronautas desestabilizaram o solo da superfície da Lua, andando e dirigindo com um veículo sobre ela. Como resultado, a Lua refletiu menos luz solar de volta ao espaço, o que elevou a temperatura da superfície lunar em 1-2 graus Celsius nos locais em que o solo foi prejudicado.

As novas descobertas mostram que é quase impossível colocar astronautas ou instrumentos na Lua sem danificar sua superfície, uma informação que pode ser valiosa para futuras missões lunares. Os pesquisadores publicaram um novo estudo detalhando seus resultados na revista Journal of Geophysical Research.

"Instalar instrumentos pode perturbar o ambiente térmico da superfície do local em que se deseja realizar medições", disse Seiichi Nagihara, um dos autores do estudo e cientista planetário da Universidade de Tecnologia do Texas em Lubbock. "Essas considerações certamente vão influenciar os projetos das ferramentas da próxima geração que serão, um dia, implantados na Lua."

Medindo o calor da lua

Durante as missões Apollo 15 e 17, em 1971 e 1972, os astronautas implantaram sondas para medir a temperatura da superfície lunar e tentaram quantificar o calor que se move do núcleo para a superfície lunar. Os cientistas esperavam que essas medições de fluxo de calor informassem se o núcleo da Lua era quente como o da Terra, e a quantidade de calor que as rochas de sua crosta e manto geravam. As sondas mediram as temperaturas da superfície da Lua e alguns metros abaixo, em seu subsolo, entre 1971 e 1977. Os dados brutos de temperatura foram transmitidos ao Centro Espacial Johnson da NASA em Houston, e foram gravados em fitas magnéticas de carretel. Os técnicos entregaram essas fitas para os cientistas envolvidos na missão que analisaram e arquivaram as informações.

No entanto, quando os experimentos de fluxo de calor terminaram em 1977, apenas as fitas de 1971 a 1974 foram arquivadas no Centro Nacional de Dados Espaciais, nome do arquivo de dados científicos de missões espaciais que fica no Centro de voo Goddard, em Greenbelt, Maryland. As outras fitas, que provavelmente permaneceram com os cientistas que as analisaram, nunca foram arquivadas, e a maioria está perdida desde então.

Em 2010, Nagihara e vários colegas decidiram rastrear os dados de fluxo de calor perdidos entre os anos de 1975 a 1977 para responder algumas questões pendentes. Um desses mistérios antigos era a razão pela qual a temperatura da subsuperfície da Lua aumentou gradualmente nos anos após as sondas de fluxo de calor terem sido implantadas. Cientistas planetários debateram possíveis causas desse inexplicável aquecimento por décadas. Alguns suspeitavam da atividade dos astronautas, outros achavam que poderiam ter ocorrido mudanças na órbita da Lua ou excesso de radiação vindo da Terra.

Solucionando a questão do aquecimento

Quando os pesquisadores começaram a procurar os dados perdidos, descobriram que a NASA havia criado um conjunto separado de fitas especificamente para serem arquivadas. Eles encontraram 440 dessas fitas, com dados de abril a junho de 1975, que estavam cobertas de poeira no Centro Nacional Washington de Registros, em Maryland, que armazena registros de várias agências federais dos EUA.

No Instituto Lunar e Planetário de Houston, os pesquisadores recuperaram centenas de relatórios semanais que registraram leituras de temperatura das sondas de fluxo de calor entre os anos de 1973 a 1977. Esses arquivos ajudaram os cientistas a reconstruir as leituras de temperatura nos momentos não registrados nas fitas de arquivamento - de janeiro a março de 1975 e julho de 1975 a fevereiro de 1976, quando os instrumentos começaram a chegar ao fim de suas vidas funcionais. 

Os cientistas levaram vários anos para extrair dados das fitas antigas e vários anos para analisar seu conteúdo, incluindo a recuperação de documentos descrevendo como cada sonda foi calibrada e como processar os dados gravados em cada sonda.

As fitas que faltavam e os registros de desempenho semanais forneceram aos pesquisadores informações suficientes para desvendar uma causa provável para o misterioso aquecimento. As sondas mais próximas da superfície tiveram um salto de temperatura maior e mais prematuro do que as sondas mais profundas, sugerindo que o calor começou a partir da superfície e se deslocou para baixo.

Os pesquisadores também compararam os novos dados às imagens da superfície da Lua obtidas a partir da espaçonave robótica Lunar Reconnaissance Orbiter. As imagens mostram que a atividade dos astronautas, ao pousar na superfície da Lua, escureceu o solo lunar nessas áreas, tornando-o mais escuro.  O solo mais escuro absorve mais luz solar, o que o torna mais quente. Isso levou os cientistas a suspeitar que esse acréscimo na absorção causou o aquecimento.

"Não é preciso muito dano para obter um aquecimento sutil na superfície", disse Nagihara. "Assim, a análise  dos dados históricos, em conjunto com as novas imagens da Lua, nos ajudou a entender como a superfície se aqueceu.”

Lauren Lipuma

 

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