Un studiu arată că vibrațiile seismice provocate de cutremurele lunare pot trăda prezența gheții îngropate în craterele permanent umbrite de la polul sudic al Lunii, chiar înainte de a fi nevoie de vreo forare.

O echipă de geologi de la Universitatea Maryland, Lawrence Berkeley National Laboratory și Universitatea din Hawaii a dezvoltat o metodă prin care undele seismice, aceleași tipuri de vibrații măsurate în timpul cutremurelor de pe Pământ, ar putea fi folosite pentru a localiza și a cartografia gheața îngropată sub suprafața Lunii. Deși mai multe seturi de dovezi sugerează prezența unor cantități semnificative de apă în apropierea polilor lunari, locația exactă, cantitatea și distribuția acestor rezerve de gheață rămân, deocamdată, în mare parte necunoscute.

De ce contează gheața ascunsă pentru viitoarele misiuni lunare

Craterele lunare aflate permanent în umbră pot păstra gheață și alte materiale volatile pentru perioade extrem de lungi de timp. Odată topită și purificată, gheața ar putea deveni apă potabilă pentru astronauți, iar prin electroliză ar putea fi separată în oxigen pentru respirație și hidrogen pentru combustibil de rachetă. O sursă locală fiabilă ar reduce drastic cantitatea de materiale pe care viitoarele misiuni ar trebui să le transporte de pe Pământ, făcând posibile șederi mult mai lungi pe suprafața lunară.

În prezent, nimeni nu știe cu exactitate cât de multă gheață există pe Lună sau unde anume se află concentrată. Sateliții pot scana suprafața din orbită, dar văd doar stratul cel mai superficial de regolit, materialul prăfos și fragmentat care acoperă solul lunar.

Cum au combinat cercetătorii trei metode diferite

Echipa a integrat măsurători experimentale ale unor simulatoare de regolit înghețat, obținute prin microtomografie cu raze X la un accelerator de particule, cu modele avansate de fizică a rocilor și cu un model termic al apropierii de suprafață a Lunii. Harrison Lisabeth a folosit o cameră criogenică de vid, denumită FROST, pentru a observa cum se deformează la scară microscopică regolitul simulat, în funcție de cantitatea de gheață pe care o conține. Matthew Siegler, specialist în depozitele de gheață de pe diverse corpuri din sistemul solar, a folosit date din observații satelitare pentru a modela locațiile probabile ale depozitelor mari de gheață și mecanismele care le mențin stabile pe scări geologice de timp. Nicholas Schmerr a construit simulări ale modului în care micile cutremure lunare se propagă și interacționează cu straturile subterane bogate în gheață.

Cele trei componente au fost combinate într-un cadru unitar, capabil să simuleze modul în care diferite configurații de depozite de gheață ar afecta undele seismice observate la suprafață. În fiecare scenariu testat, prezența gheții a produs modificări clare și măsurabile ale semnalului seismic, deoarece undele se propagă de două până la trei ori mai repede prin solul înghețat decât prin regolitul obișnuit.

Cum vor fi testate predicțiile pe teren

Rezultatele nu vor rămâne mult timp doar teoretice. Misiunea chineză Chang’e-7, așteptată să aterizeze în apropierea craterului Shackleton la finalul anului 2026, va avea la bord un seismograf capabil să înregistreze vibrațiile lunare exact într-o regiune considerată una dintre cele mai promițătoare pentru depozite de gheață. Ulterior, programul Artemis al NASA ar putea desfășura Stația de Monitorizare a Mediului Lunar, un instrument la a cărui dezvoltare a contribuit chiar Schmerr, în cadrul misiunilor programate pentru 2028.

Studiul oferă, pentru prima dată, o predicție testabilă despre cum ar trebui să arate semnătura seismică a gheții lunare, transformând căutarea apei de pe Lună dintr-un exercițiu speculativ într-un instrument științific care poate fi verificat direct pe teren, în doar câțiva ani.

---

Sursă: Lisabeth, H. P., Schmerr, N. & Siegler, M. — „The seismic signature of lunar ice” — Science Advances — DOI: 10.1126/sciadv.adz7220