O instrumento APXC a bordo do rover lunar da missão lunar Chandrayaan-3 da ISRO conduziu um estudo espectroscópico in-situ para determinar a abundância de elementos no solo ao redor do local de pouso na região polar sul da Lua. Este foi o primeiro estudo in-situ da composição elementar no solo lunar na região polar sul (estudos anteriores analisaram a composição do solo em regiões equatoriais a de latitude média). As descobertas mostraram uniformidade na composição do solo lunar. A rocha ferroana anortosita (FAN), rica em mineral plagioclásio, estava predominantemente presente. Este é um produto da cristalização do oceano de magma lunar (LMO). Também foi detectada abundância de minerais ricos em magnésio, sugerindo contribuição da camada mais profunda da Lua. No geral, este estudo apoia a hipótese da evolução da Lua no Oceano de Magma Lunar (OML).
A missão lunar Chandrayaan-3 da ISRO demonstrou capacidade de pouso suave lunar em 23 de agosto de 2023, quando seu módulo de pouso desceu na superfície da lua perto do pólo sul na latitude sul de 69.37 graus e longitude leste de 32.35 graus (mais tarde chamado de ponto Shiv Shakti).
O rover implantado explorou a área próxima percorrendo cerca de 103 metros durante os dez dias seguintes e conduziu experimentos in-situ usando o instrumento Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) a bordo do rover.
A missão mediu a composição dos elementos no solo lunar nos locais de paragem do rover, posicionando o instrumento APXS perto da superfície para medições e guardando-o enquanto se movia. Técnicas de espectroscopia de fluorescência de raios X e emissão de raios X induzida por partículas foram usadas para detectar e quantificar vários elementos maiores e menores presentes no solo lunar, como Si, Mg, Al, Fe, Ca, bem como Mn, Cr, Ti, Ni, K, Na e S etc. Ao irradiar a superfície lunar com suas fontes Cm-244, o APXS registrou linhas de raios X características de todos os elementos maiores e menores. O APXS fez 23 observações ao longo da trajetória do rover e obteve um espectro de raios X em cada local.
Esta é a primeira medição in situ das composições de elementos do solo lunar nas regiões de alta latitude ao sul da Lua. Estudos anteriores de medições de elementos no solo lunar foram feitos usando amostras coletadas de regiões equatoriais a latitudes médias pelas missões Apollo, Luna e Chang'e 5, meteoritos lunares de localização de origem desconhecida e medições in-situ de meados regiões de latitude pelas missões Chang'e 3 e Chang'e 4.
A análise dos dados APXS das 23 medições em cada local próximo ao local de pouso revelou que a composição elementar é uniforme em toda a área explorada pelo rover. O solo é uma mistura de dois tipos de rochas. A rocha ferroana anortosita (FAN), rica em mineral plagioclásio, é um produto da cristalização do oceano de magma lunar (LMO). O instrumento APXS também detectou maior abundância de minerais ricos em magnésio.
O conhecimento da composição dos elementos da superfície lunar é importante para a compreensão da formação e evolução da Lua. De acordo com a hipótese do Oceano Lunar de Magma (LMO), a Lua era inteiramente um oceano de Magma no início. Os minerais mais pesados afundaram e formaram as camadas internas à medida que o magma esfriou. Simultaneamente, os minerais mais leves flutuaram e formaram a crosta externa da Lua.
A presença dominante de Anortosita Ferroana (FAN) no solo lunar na região do local de pouso do rover, que é a principal descoberta deste estudo, apoia a hipótese do Oceano de Magma Lunar (LMO). A presença de minerais ricos em magnésio sugere mistura com minerais da camada interna.
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Referências:
- Vadawale, SV, Mithun, NPS, Shanmugam, M. et al. Medições de abundância elementar Chandrayaan-3 APXS em alta latitude lunar. Natureza (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07870-7
- Comunicado de mídia ISRO. APXS construído por PRL no Pragyan Rover de Chandrayaan-3 fez as primeiras medições de abundância elementar do solo lunar na região polar sul da Lua. Publicado em 21 de agosto de 2024. Disponível em https://www.isro.gov.in/media_isro/pdf/APXS_CH3.pdf
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