Uma equipa do Instituto Americano de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade de Chicago referiu que o processo que formou a atmosfera do satélite natural da Terra e ainda a mantém é sobretudo a vaporização por contacto durante o impacto de meteoritos.

Os investigadores estudaram amostras de solo lunar recolhidas pelos astronautas da Apollo e dados da sonda lunar LADEE, ambos da NASA.

A LADEE foi concebida para determinar as origens da atmosfera do satélite.

A análise sugere que ao longo dos 4,5 mil milhões de anos de história da Lua, a sua superfície tem sido continuamente bombardeada, primeiro por meteoritos maciços e, mais recentemente, por micrometeoritos mais pequenos, do tamanho de poeira.

Estes impactos levantam o solo lunar, vaporizando certos átomos em contacto e lançando as partículas para o ar.

Enquanto alguns são ejetados para o espaço, outros permanecem suspensos, formando uma atmosfera ténue que se renova constantemente à medida que os meteoritos continuam a atingir a superfície.

“Fornecemos uma resposta definitiva de que a vaporização do impacto dos meteoritos é o processo dominante na criação da atmosfera lunar”, realçou a autora principal do estudo, Nicole Nie, do MIT, em comunicado.

Os dados da missão LADEE, lançada em 2013, indicam que dois processos desempenham um papel na criação da atmosfera lunar: a vaporização por impacto e a pulverização catódica de iões.

A pulverização é um fenómeno relacionado com o vento solar, que transporta partículas energeticamente carregadas do Sol através do espaço.

Quando estas partículas colidem com a superfície lunar, podem transferir a sua energia para os átomos do solo e enviá-los para o ar.

Para determinar com maior precisão as origens da atmosfera lunar, a equipa utilizou dez amostras de solo lunar para tentar primeiro isolar dois elementos de cada amostra: potássio e rubídio.

Ambos os elementos são voláteis, o que significa que são facilmente vaporizados por impactos e pulverização de iões.

A equipa analisou a presença de isótopos de potássio e rubídio. Cada elemento existe sob a forma de vários isótopos, que é uma variação do mesmo elemento, com o mesmo número de protões, mas um número ligeiramente diferente de neutrões.

Os cientistas testaram a teoria de que a vaporização por impacto e a pulverização catódica de iões deveriam levar a proporções isotópicas muito diferentes no solo.

A proporção específica de isótopos leves e pesados remanescestes no solo, tanto para o potássio como para o rubídio, deverá revelar o principal processo que contribui para as origens da atmosfera lunar.

A análise de amostras de solo lunar mostrou que a superfície continha, acima de tudo, isótopos pesados de potássio e rubídio.

Os investigadores, utilizando modelos, quantificaram a proporção entre isótopos pesados e leves de potássio e rubídio e, comparando ambos os elementos, verificaram que a vaporização por impacto era “com toda a probabilidade o processo dominante pelo qual os átomos se vaporizam e sobem para formar a atmosfera lunar”, observaram no estudo.

Por fim, a equipa quantificou a contribuição de ambos os processos e estabeleceu que 70% ou mais da atmosfera lunar é produto de impactos de meteoritos, enquanto os restantes 30% são consequência do vento solar.