Se os nossos olhos pudessem ver radiação altamente energética chamada raios-gama, a Lua pareceria mais brilhante do que o Sol. É assim que o Telescópio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA tem visto o nosso vizinho no espaço ao longo da última década.
As observações de raios-gama não são sensíveis o suficiente para ver claramente a forma de disco da Lua ou quaisquer características da superfície. Em vez disso, o LAT (Large Area Telescope) do Fermi deteta um brilho proeminente centrado na posição da Lua no céu.
Mario Nicola Mazziotta e Francesco Loparco, ambos do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália em Bari, têm analisado o brilho da radiação gama da Lua como forma de entender melhor um outro tipo de radiação espacial: partículas velozes chamadas raios cósmicos.
“Os raios cósmicos são principalmente fotões acelerados por alguns dos fenómenos mais energéticos do Universo, como ondas de choque de estrelas explosivas e jatos produzidos quando a matéria cai em buracos negros,” explicou Mazziotta.
Dado que as partículas são eletricamente carregadas, são fortemente afetadas por campos magnéticos, que a Lua não possui. Como resultado, até raios cósmicos de baixa energia podem alcançar a superfície, transformando a Lua num prático detetor espacial de partículas. Quando os raios cósmicos atacam, interagem com a superfície poeirenta da Lua, de nome rególito, para produzir emissão de raios-gama. A Lua absorve a maioria destes raios-gama, mas alguns escapam.
Mazziotta e Loparco analisaram as observações lunares do LAT do Fermi para mostrar como a visão melhorou durante a missão. Eles reuniram dados de raios-gama altamente energéticos acima dos 31 milhões eV (eletrão-volt) – mais de 10 milhões de vezes superior à energia da luz visível – e organizaram-nos ao longo do tempo, mostrando como exposições mais longas melhoram a visão.
“Vista a estas energias, a Lua nunca passaria pelo seu ciclo mensal de fases e ficaria sempre Cheia,” explicou Loparco.
À medida que a NASA planeia enviar novamente seres humanos à Lua até 2024 através do programa Artemis, com o objetivo eventual de enviar astronautas a Marte, a compreensão dos vários aspetos do ambiente lunar assume uma nova importância. Estas observações de raios-gama são uma lembrança de que os astronautas da Lua precisarão de proteção contra os mesmos raios cósmicos que produzem esta radiação gama de alta energia.
Embora o brilho de raios-gama da Lua seja surpreendente e impressionante, o Sol ainda brilha mais, com energias superiores a mil milhões de eletrões-volt. Os raios cósmicos com energias mais baixas não alcançam o Sol porque o seu poderoso campo magnético os impede. Mas os raios-gama muito mais energéticos podem penetrar este campo magnético e atingir a atmosfera mais densa do Sol, produzindo raios-gama que chegam ao Fermi.
Embora a Lua, em raios-gama, não mostre um ciclo mensal de fases, o seu brilho varia com o tempo. Os dados do LAT do Fermi mostram que o brilho da Lua varia em cerca de 20% ao longo do ciclo de 11 anos do Sol. As variações na intensidade do campo magnético do Sol durante o ciclo mudam a quantidade de raios cósmicos que chegam à Lua, alterando a produção de raios-gama.
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