Durante as missões da Apollo 15 e Apollo 17 à lua em 1971 e 1972, os astronautas fizeram buracos na superfície lunar e colocaram sondas lá, em um esforço para medir a temperatura subterrânea da lua e quantificar quanto calor se move do centro lunar para a superfície . Mas depois que o fizeram, os cientistas na Terra notaram um fenômeno estranho. O regolito lunar - isto é, a camada de solo e fragmentos de rocha que cobrem a superfície - começou a aumentar de temperatura e continuou a aumentar por vários anos depois. Ninguém sabia ao certo por quê, embora alguns cientistas acreditassem que pudesse ter sido causado por algum tipo de fenômeno natural, enquanto outros suspeitavam que os próprios astronautas poderiam tê-lo desencadeado.
Agora parece que os astronautas foram de fato os responsáveis. Em um artigo publicado em 25 de abril de 2018 no Journal of Geophysical Research, um jornal da American Geophysical Union (AGU), os pesquisadores usam dados coletados de fitas perdidas da NASA, fotos tiradas pelos astronautas, imagens de um orbitador lunar e outros registros para provar que o aumento da temperatura da superfície lunar em torno das sondas de 1 a 2 graus Celsius - 1,8 a 3,6 graus Fahrenheit - provavelmente foi causado pela atividade humana.
Como explicou esta postagem de blog da escritora científica da AGU Lauren Lipuma, ao caminhar e dirigir um veículo espacial, os astronautas aparentemente perturbaram o regolito, fazendo com que ficasse mais escuro. Isso, por sua vez, fez com que a superfície lunar nessas áreas refletisse menos radiação solar de volta para o espaço e, em vez disso, a absorvesse, aquecendo a superfície.
Rastreando as fitas da NASA
Para apresentar provas que sustentassem esse cenário, os cientistas precisaram fazer anos de trabalho de detetive científico. O autor principal Seiichi Nagihara , professor associado de geofísica na Texas Tech University, e colegas passaram anos procurando fitas perdidas de dados que foram transmitidos a partir de instrumentos deixados para trás na lua.
Como Nagihara explica em um e-mail, os dados publicados do experimento de fluxo de calor da Apollo, que mostrou um aumento na temperatura da superfície, cobriram apenas o período de 1971 a 1974. Mas Nagihara sabia que o experimento realmente durou até setembro de 1977. "Eu queria saber se esse aquecimento continuou até o fim ”, escreve.
Mas as fitas que continham essa informação estavam faltando. “Quando começamos, não sabíamos se essas fitas ainda existiam”, diz Nagihara. "Passamos alguns anos entrevistando pessoas que estavam envolvidas no programa Apollo e examinando os memorandos e relatórios daquele período."
Conforme os detalhes da postagem do blog de Lipuma, os pesquisadores finalmente descobriram que a NASA havia criado um conjunto separado de fitas, especificamente para arquivamento. Por fim, eles localizaram 440 das fitas, cobrindo um período de abril a junho de 1975, acumulando poeira no Washington National Records Center em Suitland, Maryland, uma parte dos Arquivos Nacionais que armazena registros de várias agências federais.
Recuperando os Dados
Mas isso foi apenas o começo do trabalho. “A degradação dessas fitas era um problema sério”, explica Nagihara. "Trabalhamos com empresas que têm experiência na recuperação de dados de fitas magnéticas antigas degradadas. Outro grande desafio era processar os dados recuperados dessas fitas. Essas fitas registravam medições eletrônicas (por exemplo, leituras de tensão de vários sensores) de saída de vários instrumentos restantes na lua. Então, tivemos que separá-los em conjuntos de dados para os instrumentos individuais e, em seguida, processá-los em números cientificamente significativos, como temperaturas. Mais uma vez, analisamos vários memorandos e relatórios para descobrir essas etapas de processamento. levou mais vários anos. "
Os pesquisadores combinaram dados das fitas com informações de centenas de registros semanais do Instituto Lunar e Planetário em Houston. Isso permitiu que eles reconstruíssem as leituras de temperatura para lacunas nas fitas de janeiro a março de 1975 e de julho de 1975 a fevereiro de 1976, o ponto em que as sondas estavam perto do fim de seu ciclo de vida, de acordo com a postagem no blog da Lipuma.
Quando os pesquisadores analisaram os dados, eles descobriram que as sondas que estavam mais próximas da superfície mostravam a temperatura subindo mais rapidamente e mais alto do que as sondas enterradas mais profundamente. Isso indica que o calor realmente começou na superfície, e não abaixo dela.
The Darkened Regolith
Quando os cientistas olharam as fotos dos locais de pouso tiradas pelo Lunar Reconnaissance Orbiter , eles viram que o solo ao redor dos locais onde os astronautas implantaram as sondas era mais escuro do que as áreas não perturbadas ao redor, o que diminuiria a quantidade de radiação solar refletida de volta ao espaço . Fotografias tiradas pelos astronautas durante as missões também mostram pegadas e outras mudanças que sua presença fez na superfície.
Walter Kiefer , um cientista da equipe do Instituto Lunar e Planetário e um dos co-autores de Nagihara, explica em um e-mail que o efeito de aquecimento "foi bastante localizado. Só ocorreu onde as atividades dos astronautas estavam concentradas, especialmente ao longo de suas pegadas ( ou trilhas de rover), e onde eles fizeram um trabalho extensivo de coleta de amostras e implantação de experimentos. A maior área afetada foi provavelmente a área de implantação do experimento, que tinha 20-30 metros (66-98 pés) de diâmetro e trabalhou extensivamente. solo) foi escurecido nesses locais e o aquecimento propagou-se lentamente ao longo do tempo.
“No entanto, as áreas laterais que não foram pisadas seriam mais frias e poderiam ajudar a minimizar a propagação do calor para baixo. Por esse motivo, espero que o efeito geral não se estenda muito fundo, mas não calculamos isso em detalhes. "
No artigo, os pesquisadores observam que as futuras medições do fluxo de calor na lua devem levar em conta o efeito do lançamento das sondas. Mas, fora isso, o efeito de aquecimento não foi uma alteração tão significativa do ambiente lunar. Kiefer diz que a atividade dos astronautas em torno de uma futura base lunar pode ter o mesmo efeito, mas que o aumento da temperatura seria leve e provavelmente não penetraria muito longe.
Como Nagihara explica, as fitas recuperadas contêm dados de todos os instrumentos que os astronautas da Apollo implantaram na lua, e há mais a ser aprendido com eles. “Usei apenas os dados dos experimentos de fluxo de calor”, escreve ele. "As fitas contêm dados de muitos outros experimentos. Estamos processando dados desses outros experimentos também, arquivando-os nos repositórios de dados da NASA e disponibilizando-os para outros pesquisadores planetários. Por exemplo, ao analisar os dados dessas fitas, um dos meus colegas descobriram que ocorreram mais terremotos lunares do que o relatado anteriormente. "
Agora isso é interessante
Joshua Bandfield , um cientista pesquisador sênior do Instituto de Ciência Espacial em Boulder, Colorado, que não estava envolvido no estudo, disse em um e-mail que o efeito de aquecimento provavelmente seria menor em uma futura missão a Marte. "As superfícies marcianas são tipicamente arenosas ou empoeiradas e as superfícies empoeiradas especialmente podem ser compactadas, provavelmente mudando sua refletividade e condutividade térmica", escreve ele. "No entanto, essas superfícies não são tão delicadamente estruturadas e isolantes como os solos lunares e qualquer mudança é provavelmente menor do que os efeitos na superfície lunar."
