Cientistas descobrem uma nova forma de localizar gelo escondido na Lua sem precisar escavar o solo lunar

Experimentos que reproduzem o ambiente lunar mostram que ondas sísmicas podem indicar reservas de água congelada muito abaixo da superfície.

Encontrar gelo enterrado na Lua pode ser mais simples do que perfurar centenas de metros de solo. Cientistas descobriram que ondas sísmicas podem denunciar a presença de água congelada porque atravessam de maneiras diferentes o regolito seco e o material com gelo, abrindo uma nova possibilidade para mapear reservas ocultas no subsolo lunar.

Para estudar o fenômeno sem viajar até a Lua, a equipe utilizou o Frozen Regolith Observation and Sublimation Testbed, o FROST.
Para estudar o fenômeno sem viajar até a Lua, a equipe utilizou o Frozen Regolith Observation and Sublimation Testbed, o FROST. - Imagem gerada por IA

Como ondas sísmicas podem revelar gelo na Lua?

A proposta usa um princípio conhecido da geologia terrestre: ondas sísmicas mudam de velocidade e comportamento conforme atravessam materiais com propriedades diferentes. Na Lua, depósitos de gelo alterariam as características do regolito, a camada de fragmentos de rochas e poeira que cobre grande parte da superfície.

O estudo publicado na revista Science Advances reuniu pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, Universidade de Maryland e Universidade do Havaí. Os testes mostraram diferenças mensuráveis entre amostras secas e congeladas, permitindo criar modelos capazes de relacionar determinadas assinaturas sísmicas à presença de gelo.

Medição de ondas sísmicas permite mapear depósitos profundos de gelo lunar.
Medição de ondas sísmicas permite mapear depósitos profundos de gelo lunar. - Créditos: NASA

Como os pesquisadores reproduziram as condições lunares?

Para estudar o fenômeno sem viajar até a Lua, a equipe utilizou o Frozen Regolith Observation and Sublimation Testbed, o FROST. A câmara experimental reproduz o alto vácuo e as temperaturas extremamente baixas do ambiente lunar, permitindo observar o comportamento de materiais sob condições difíceis de simular em laboratórios comuns.

Harrison Lisabeth e Nicholas Schmerr testaram regolito lunar simulado produzido pelo Centro Espacial Johnson da NASA. O material foi submetido a condições lunares e analisado também com microtomografia de raios X, o que ajudou os cientistas a entender como pequenas quantidades de gelo modificam sua estrutura interna.

O que os experimentos revelaram sobre o solo lunar?

Os resultados indicaram que o regolito congelado responde às ondas de forma diferente do solo lunar seco. Segundo Lisabeth, modelos desse tipo são fundamentais para interpretar futuros levantamentos geológicos, já que materiais podem apresentar comportamentos incomuns no vácuo intenso e no frio extremo da Lua.

  • O FROST reproduz condições de vácuo e temperaturas semelhantes às encontradas na Lua.
  • A equipe comparou o comportamento sísmico de regolito seco e material contendo gelo.
  • Modelos de satélite ajudaram a estimar onde depósitos congelados podem permanecer estáveis.
  • As simulações permitem estudar regiões do subsolo lunar a profundidades próximas de 800 metros.

O trabalho combinou três frentes: medições de laboratório, modelos térmicos baseados em observações orbitais e simulações sobre a propagação das ondas. Essa integração permitiu prever como diferentes formatos e concentrações de gelo enterrado poderiam produzir sinais distintos durante um levantamento sísmico.

Câmara especial de testes simula vácuo extremo e frio da Lua.
Câmara especial de testes simula vácuo extremo e frio da Lua. - Créditos: Robinson Kuntz/Berkeley Lab

Por que detectar gelo profundo pode mudar a exploração lunar?

A água é considerada um recurso estratégico para missões prolongadas. Além de poder ser utilizada diretamente por astronautas, suas moléculas fornecem hidrogênio e oxigênio, elementos importantes para sistemas de suporte à vida e, potencialmente, para produção de combustível. Saber onde estão os depósitos mais concentrados pode orientar futuras bases e expedições.

Observações orbitais já identificaram evidências de gelo principalmente nas regiões polares, inclusive em áreas permanentemente sombreadas. O desafio é descobrir quanto existe abaixo da superfície. Segundo os pesquisadores, os novos modelos conseguem simular assinaturas de depósitos localizados a centenas de metros de profundidade, muito além do alcance de análises superficiais.

Essa técnica poderá ser testada diretamente na Lua?

Os pesquisadores apontam missões de exploração polar como uma oportunidade para confrontar os modelos com medições reais. Nicholas Schmerr explica que a estrutura desenvolvida fornece hipóteses que podem orientar experimentos sísmicos voltados especificamente à procura de água, aproveitando vibrações produzidas durante operações de perfuração.

A possibilidade transforma pequenos tremores artificiais em uma espécie de radar natural do subsolo. Se os resultados de laboratório forem confirmados fora da Terra, cientistas poderão localizar reservas profundas sem escavar enormes áreas. É uma tecnologia a acompanhar de perto, porque descobrir onde a Lua guarda sua água pode definir os próximos passos da presença humana em nosso satélite.