Em que é que a água na Lua difere da água na Terra?

A água é uma substância especial, verdadeiramente especiais são as suas propriedades, e acredita-se que a sua existência em estado líquido é o requisito básico para que a vida surja e se desenvolva noutros planetas que não a Terra.

A distribuição da água na superfície da Terra é mais do que enganadora. O facto de cobrir cerca de 70% de toda a superfície dá a impressão de que está presente na Terra em grande abundância. Esta impressão enganadora talvez tenha inculcado a ideia errada de que podemos dar-nos ao luxo de a desperdiçar ou poluir, dada a sua imensa quantidade: mas nada poderia estar mais errado!

Quanta água existe na Terra?

A quantidade total de água presente no nosso planeta não é assim tão grande, de facto podemos dizer que é relativamente pequena. A sua massa é apenas 0,2% da massa total da Terra. Por cada "quilograma" da Terra, existem apenas 2 "gramas" de água. A percentagem desce para 0,005% se nos limitarmos apenas à água doce. Por cada 1000 quilogramas da Terra, existem apenas 5 gramas de água doce.

A imagem principal do artigo dá uma ideia muito boa da proporção entre a quantidade total de água, imaginando-a toda encerrada numa esfera, e a água doce, encerrada na esfera mais pequena, comparada com o tamanho da Terra.

De onde vem a água da Terra?

A origem da água na Terra tem sido objeto de numerosos estudos, sobretudo nos últimos anos, em que se registou uma evolução notável. Inicialmente, pensava-se que a água vinha do espaço e era transportada para a Terra por cometas, asteroides e meteoritos.

Recentemente, foi avançada com sucesso a hipótese de que, em vez disso, a água já estava presente no disco proto-planetário a partir do qual a Terra se formou. Assim, de acordo com esta hipótese, a Terra já se teria formado com a sua própria reserva de água. Talvez inicialmente a quantidade inicial de água fosse maior, tendo-se depois evaporado parcialmente e escapado à gravidade da Terra devido à temperatura inicialmente muito elevada do planeta.

Mais recentemente, esta hipótese encontrou suporte na observação por parte do Telescópio Espacial James Webb da presença de água no disco proto-planetário da estrela PDS70. Especificamente, a presença de água em estado de vapor de água foi localizada no disco onde dois exoplanetas PDS 70 b e PDS 70 c se estão a formar.

Esta observação mostra que a água já está presente nos discos de poeira e gás em que se formam os planetas, como foi o caso da Terra há cerca de 4,6 mil milhões de anos.

Como foi descoberta água na Lua?

A Lua, como sabemos, não emite luz própria, mas reflete a luz solar direta e indireta. Esta luz refletida pela Lua tem, portanto, todas as características da luz solar. Todavia, tem também particularidades (nomeadamente linhas e bandas de absorção) que são acrescentadas ao espetro solar em função da natureza das rochas lunares que a refletem.

A observação de bandas moleculares de água no espetro solar refletido da Lua revelou a presença de água em algumas regiões da Lua.

A confirmação da presença de água na Lua foi obtida graças ao SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy). Trata-se de um telescópio da NASA com um diâmetro de 2,5 m montado num Boeing 747. Este avião voou a altitudes superiores a 12,5 km, ou seja, acima da estratosfera onde o vapor de água terrestre já não existe, e observou a luz lunar no infravermelho, no qual revelou a presença de água.

Mas como se forma?

Mais recentemente, um estudo publicado na revista Nature Geoscience, sob a primeira assinatura de Huicun He, da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, Pequim, China, anunciou a descoberta de água em amostras de rocha lunar recolhidas por um robô chinês, o Chang-e5, e depois trazidas de volta à Terra para análise. A água foi encontrada presa na superfície de esferas de vidro que se formaram durante impactos de meteoritos.

Quando um impacto de meteorito ocorre, ou ocorreu, na superfície lunar, devido às altas temperaturas desenvolvidas durante o impacto, as rochas de silício no local do impacto derretem e até evaporam para formar esferas de vidro.

Estas esferas de vidro têm uma superfície porosa capaz de reter água. Mas a descoberta sensacional é que a água nas esferas está permanentemente a ser formada pelo vento solar que sopra continuamente sobre a superfície lunar.

Ao contrário da Terra, a Lua não tem um campo magnético que a proteja do vento solar.

As moléculas de água formam-se como resultado da interação dos protões presentes no vento solar com os eletrões já presentes nas rochas, formando átomos de hidrogénio; estes ligam-se depois ao oxigénio já presente na superfície destas esferas, formando moléculas de água.

Isto significa que tanto nas regiões sombreadas, como no interior das crateras de impacto, como nas regiões diretamente expostas ao Sol, como as observadas pelo SOFIA, há uma produção contínua de água.

Este mesmo mecanismo de produção de água é impossível de funcionar na Terra, uma vez que, graças ao campo magnético terrestre, o vento solar não consegue chegar à superfície (felizmente, pois trata-se de um vento elétrico).

Que benefícios nos traz a água da Lua?

A presença de água na Lua é importante para o programa Artemis. Este é o projeto que visa a habitação humana a longo prazo na Lua. A descoberta de água é crucial, pois poderia alimentar instalações permanentes e futuros assentamentos humanos.

De facto, o objetivo mais ambicioso para o Homem é Marte. Todavia, por "conveniência", a Lua oferece uma forma mais económica de nos prepararmos para uma possível colonização do planeta vermelho. De facto, devido à sua proximidade e acessibilidade mais fácil, a Lua permitir-nos-ia praticar a vida num ambiente hostil e experimentar vários sistemas e modalidades que poderíamos depois utilizar em Marte.

A corrida à Lua foi retomada com grande vigor. Após o fracasso da aterragem lunar da sonda russa Luna-25, a sonda indiana Chandrayaan-3, cujo rover já iniciou a sua missão de exploração científica do solo lunar, aterrou em 23 de agosto.