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Como estes cientistas estudam a lua a partir de um grão de poeira

Nova técnica usou amostra de rocha lunar com espessura menor que um fio de cabelo para entender como moléculas se formaram na superfície do satélite

Um novo estudo de pesquisadores de universidades dos EUA e Suíça demonstrou que um grão de poeira espacial, de espessura menor que um fio de cabelo, pode ajudar cientistas a entender a formação da Lua e o funcionamento de outros corpos celestes.

Publicada na revista acadêmica Meteoritics & Planetary Science, a pesquisa usa como base uma amostra de uma rocha lunar trazida por astronautas americanos em 1972 durante a missão espacial Apollo 17. Ainda que as expedições tenham reunido uma quantidade relevante de material, já faz quase 50 anos que o homem não pisa na Lua. “Temos que fazer valer para os pesquisadores de agora e do futuro”, escrevem os cientistas.

A técnica desenvolvida pelos pesquisadores permitiu entender como moléculas de água e hélio se formaram na Lua e vislumbrar as reações químicas que acontecem por lá. Ela também pode ajudar a detectar processos de deterioração no satélite e em outros corpos celestes.

O solo lunar fica exposto ao choque constante de elementos cósmicos. Conhecer a história da Lua passa por conhecer as camadas de rocha do satélite, já que as mais superficiais apresentam diferenças químicas fundamentais em relação às faixas mais profundas.

Como a análise pode ajudar a ciência

A expectativa é que a nova técnica torne possível estudar até mesmo amostras de poeira impregnadas acidentalmente nas espaçonaves, ferramentas e luvas dos astronautas. Outra possibilidade é analisar, a partir de amostras pequenas, a superfície de corpos celestes como asteroides e meteoros, tarefa mais trabalhosa pela dificuldade de se pousar neles.

Futuramente, as descobertas poderão ser úteis para o planejamento de programas espaciais previstos para 2024 da Nasa, a agência espacial americana. Já a técnica de análise poderá ser utilizada em amostras trazidas por outras missões, como a japonesa Hayabusa 2 e americana OSIRIS-REx, que retornarão nos próximos anos com material de asteroides.

Como é a técnica de análise

O processo conhecido como “tomografia por sonda atômica” é normalmente usado em processos industriais para fabricação de aço e nanofios. Essa é, no entanto, a primeira vez que a técnica é usada para analisar uma amostra lunar.

A vantagem é que ela é capaz de deduzir a composição dos materiais com uma resolução extraordinária, e fornecer informação suficiente para que os pesquisadores possam reconstruir digitalmente partículas em escala atômica. Isso tudo com pouquíssimo gasto da amostra.

Foto: Jennika Greer/Field Museum
Imagem em preto e branco, com vários tons de cinza. Vales e elevações com várias irregularidades. No canto inferior esquerdo, escala de 50 micrômetros
Visão microscópica de um grão de poeira lunar

Para isso, os cientistas raspam uma camada do material com algumas centenas de átomos. A seguir, o extrato é posicionado em uma sonda que, com a ajuda de um laser, retira cuidadosamente átomos individuais e os dispara contra uma placa detectora.

A equipe mede então quanto tempo foi preciso para cada átomo atingir a placa, o que permite diferenciar os elementos – quanto mais pesado, mais tempo demora para chegar ao detector. Um átomo de ferro, por exemplo, é mais lento do que um de hidrogênio, por ser mais pesado.

ESTAVA ERRADO: Uma versão anterior deste texto incluía uma informação errada referente à velocidade com que o átomo de ferro viaja. O texto foi corrigido às 12:15 de 13 de fevereiro de 2020.

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