Medidor de gravidade quântica ajudará a encontrar água em outros planetas
Por Daniele Cavalcante | Editado por Patricia Gnipper | 10 de Março de 2022 às 16h40
Um novo medidor de gravidade quântica poderá ajudar os cientistas a encontrar água abaixo da superfície da Terra e até mesmo de outros mundos, como a Lua ou Marte. O dispositivo, semelhante a uma ampulheta, já conseguiu encontrar um túnel sob uma estrada em Birmingham, Inglaterra.
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Dispositivos de medição de gravidade, chamados gravímetros, são usados por pesquisadores há algumas décadas, e já ajudaram a NASA a encontrar regiões abaixo da superfície lunar, possivelmente cavernas subterrâneas.
Atualmente, os gravímetros usam átomos para medir a gravidade. Ao enviar dois átomos para pontos diferentes por meio de lasers, cada um deles será afetado por uma força gravitacional diferente. O campo gravitacional pode ser medido ao sobrepor esses dois átomos, observando as diferenças em suas propriedades quânticas.
Com a medição do campo gravitacional, os cientistas podem dizer se, naquele ponto específico, a matéria da superfície é mais ou menos massiva. Por exemplo, na presença de túneis subterrâneos, a gravidade tende a ser menor por haver menos matéria abaixo do gravímetro.
O problema é que essas medições não são fáceis de se obter. Mesmo com instrumentos muito sensíveis, as menores vibrações podem prejudicar as leituras do dispositivo. Variações de temperatura ou pequenos campos magnéticos atrapalham. Por isso, um grupo de físicos usou uma nova abordagem: um gravímetro que usa nuvens de átomos, em vez de apenas dois.
Em formato de ampulheta, cada lado contém uma nuvem de átomos de rubídio presos em uma gaiola magnética, pulsada com um laser. Assim, o dispositivo possui, na verdade, dois gravímetros separados, o que permite medir um campo gravitacional em duas altitudes diferentes.
Cientistas testaram o gravímetro e conseguiram detectar um túnel de serviço enterrado sob uma estrada em Birmingham. "Até onde sabemos, nosso instrumento foi o primeiro a detectar um alvo subterrâneo real de relevância para a engenharia civil fora do ambiente de laboratório", disse o coautor do estudo, Kai Bongs, da Universidade de Birmingham.
O novo gravímetro pode se tornar uma ferramenta para mapear não recursos construídos no subsolo, mas também elementos voláteis (como a água) no subterrâneo lunar, ou mesmo em Marte. “Isso pode ser estendido à exploração de outros planetas no Sistema Solar, entendendo mais sobre sua estrutura interna”, disse Bongs.
Os pesquisadores publicaram seu trabalho em 23 de fevereiro na revista Nature.