Há muito tempo que os cientistas teorizam sobre a existência de grutas lunares - passagens subterrâneas formadas por processos vulcânicos que estão ligadas aos poços que cobrem a superfície da Lua. Agora, uma equipa de investigadores internacionais encontrou a primeira prova direta de que a fossa mais profunda conhecida da Lua está ligada a uma gruta que poderá servir de abrigo aos astronautas.
A identificação de áreas na Lua que possam proteger os seres humanos e os exploradores robóticos do ambiente lunar rigoroso - incluindo radiações fortes e temperaturas extremas - pode ser crucial para a futura exploração espacial, uma vez que países como os Estados Unidos e a China estão a tentar estabelecer uma presença humana a longo prazo no satélite natural mais próximo da Terra.
Para encontrar a gruta, a equipa estudou arquivos de medições de radar de um poço encontrado numa vasta planície chamada Mare Tranquillitatis, ou Mar da Tranquilidade, que foi o local de aterragem da missão Apollo 11, em 1969.
O Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA recolheu os dados de radar em 2010, utilizando comprimentos de onda para detetar o que se encontrava abaixo da superfície. Analisando os dados, os investigadores encontraram espaço vazio a uma profundidade subterrânea de 130 a 170 metros, de acordo com o estudo publicado na segunda-feira na revista Nature Astronomy.
A caverna recém-revelada, com pelo menos 45 metros de largura e entre 30 e 80 metros de comprimento, pode ser apenas a parte inicial de uma cavidade tubular mais longa formada por lava - e é provável que existam mais cavernas ainda por descobrir, dizem os investigadores, de acordo com o seu estudo publicado na segunda-feira na revista Nature Astronomy.
“As grutas lunares permaneceram um mistério durante muito tempo. Os cientistas colocaram a hipótese da sua existência há mais de 50 anos. Por isso, foi surpreendente poder finalmente provar a existência de uma conduta subterrânea”, diz o coautor do estudo Leonardo Carrer, professor assistente no departamento de Engenharia da Informação e Informática da Universidade de Trento, em Itália, em declarações prestadas por email.
A investigação e exploração futuras das grutas lunares poderão também fornecer novos conhecimentos sobre a evolução da Lua e o vulcanismo lunar, referem os autores no estudo.
“As grutas são um ambiente único que preserva a história da Lua”, explica o coautor do estudo Lorenzo Bruzzone, professor de Telecomunicações e diretor do Laboratório de Deteção Remota da Universidade de Trento, também por email. “A análise das rochas no interior destas grutas poderá permitir novas [descobertas] relacionadas com a evolução lunar... tais como a cronologia e a duração da atividade vulcânica lunar, bem como a composição real do manto lunar”.
“Além disso, (as grutas lunares) podem ser uma alternativa ou uma integração para uma base na superfície da Lua”, acrescenta.
Usar as cavernas lunares como abrigo
Perto do equador da Lua, as temperaturas atingem uma média de 250 graus Fahrenheit (121 graus Celsius) durante o dia e caem para 208º F (-133º C) negativos ao anoitecer, de acordo com a NASA. As temperaturas rigorosas chegaram mesmo a descer abaixo dos 410º F negativos (-246º C), tal como registado pelo Lunar Reconnaissance Orbiter.
Investigadores de um estudo de julho de 2022 que analisou uma série de poços na lua - alguns que foram colocados como hipótese de conduzir a cavernas pela NASA depois de encontrados - descobriram que os abrigos são muito mais estáveis termicamente e permanecem constantemente em torno de 63º F (17º C).
“Ter evidências adicionais de uma caverna que se estende do chão da fossa Mare Tranquillitatis é realmente emocionante”, diz, num email, Tyler Horvath, um estudante de doutoramento em Ciências Planetárias, da Universidade da Califórnia, Los Angeles, que foi o principal autor do estudo de 2022.
“As grutas lunares podem trazer enormes benefícios para os astronautas e os veículos espaciais, uma vez que podem procurar abrigo contra os perigos da superfície lunar, como a radiação, os micrometeoritos e os extremos de temperatura, o que também pode abrir a porta a uma presença humana a longo prazo e em grande escala na Lua”, acrescenta Horvath, que não esteve envolvido neste novo estudo.
A Lua tem mais de 200 fossas conhecidas, como a de Mare Tranquillitatis, mas é provável que apenas algumas se estendam até cavernas, diz Horvath. Alguns dos tubos de lava podem também estar inacessíveis por causa de detritos que bloqueiam as passagens, acrescenta Leonardo Carrer.
As caraterísticas do interior da caverna recém-descoberta vão permanecer obscuras até que um veículo espacial ou uma exploração humana possam fornecer mais informações. O interior pode parecer semelhante a um tubo de lava recentemente formado na Terra, mas muito maior, diz Horvath. As paredes devem ser lisas, exceto nos locais onde a lava que escorre pode ter formado saliências e cristas conhecidas como lavacículas. E a gruta deve ser escura como breu, exceto nos locais onde a luz do Sol chega e se reflete no chão do poço, acrescenta Paul Hayne, professor associado do departamento de Ciências Astrofísicas e Planetárias da Universidade do Colorado, em Boulder.
O grande tamanho da gruta não é surpreendente, por causa da menor gravidade da Lua e aos efeitos que isso pode ter na estabilidade dos tubos de lava, com grutas maiores a poderem formar-se com menos risco de colapso, explica Hayne, que é coautor do estudo de 2022, mas não esteve envolvido nesta nova investigação. A maioria dos tubos de lava da Terra são encontrados no Havai, nas Ilhas Canárias, na Austrália e na Islândia, e variam de 33 a 98 pés (10 a 30 metros) de diâmetro. Um estudo de agosto de 2020 sugeriu que os tubos de lava na Lua poderiam atingir 1 quilómetro (3280,84 pés) de diâmetro.
“Não devemos ficar surpreendidos se a exploração futura revelar grutas ainda maiores. Estamos a ter um vislumbre do sistema de canalização vulcânica interna da Lua”, diz paul Hayne, em declarações por email.
Exploração futura das grutas lunares
Os autores do novo estudo descobriram que a caverna é potencialmente plana ou inclinada num ângulo máximo de 45 graus, o que sugere que seria provavelmente acessível, diz Carrer.
Mas, por causa da profundidade desta caverna (e potencialmente de outras cavernas lunares), pode ser necessária alguma criatividade para levar os astronautas até ao fundo do poço - possivelmente envolvendo o uso de equipamento de escalada, como cordas e dispositivos de segurança e cabos maiores para equipamento e materiais de construção, prevê Hayne. Eventualmente, o processo poderia envolver uma estrutura mais permanente, como um elevador de carga, acrescentou.
Outras ideias para explorar o poço profundo do Mare Tranquillitatis e a caverna recém-descoberta no seu interior incluem um guindaste robótico, que poderia ser usado para baixar um astronauta ou um veículo espacial até ao chão, o que está atualmente a ser explorado pela Agência Espacial Europeia.
Noah Petro, chefe do Laboratório de Geologia Planetária, Geofísica e Geoquímica da NASA, referiu que os observadores do céu que se dedicam à Lua podem identificar o Mare Tranquillitatis, onde a gruta foi descoberta, procurando uma grande planície escura. Recomendou que se olhasse para cima e se observasse o local no dia 20 de julho, para celebrar o 55º aniversário da aterragem da Apollo 11, a primeira missão a colocar humanos na Lua.
“A descoberta das fossas (e potenciais grutas) remonta a vários anos, (mas) esta nova informação dos dados de radar diz-nos 'Oh, uau! São um pouco maiores do que esperávamos”, diz Noah Petro, que é o cientista de projeto do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) e da Artemis III, uma missão que pretende colocar humanos na Lua pela primeira vez desde a Apollo 17, em 1972. Petro também não esteve envolvido no novo estudo.
"O LRO está na Lua há 15 anos, criando conjuntos de dados incríveis que estão a mudar a nossa perspetiva da Lua e a ser usados para fazer este tipo de descobertas”, diz Petro. “(A gruta) é uma daquelas surpresas maravilhosas que a Lua nos reserva sempre”.
