Tutorial Científico: Reprodução da Análise da Anomalia na Cratera Lunar Webb

Tutorial Científico: Reprodução da Análise da Anomalia na Cratera Lunar Webb

Autor: Isaías Balthazar da Silva
Data: 02 de maio de 2025
Localização da Anomalia: Cratera Webb, Mare Fecunditatis, Lua (lon, lat) = (60.04436, -1.00381)
Objetivo: Fornecer um guia detalhado para reproduzir a análise das três esferas simétricas identificadas na cratera lunar Webb, permitindo a avaliação da confiabilidade da descoberta de uma possível tecnoassinatura.

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1. Introdução / Introduction

Português
Este tutorial detalha o processo de análise que identificou uma anomalia na cratera lunar Webb (Mare Fecunditatis, 0,9°S, 59,8°E), composta por três esferas simétricas dispostas em um triângulo equilátero. A metodologia integra dados fotográficos, espectrais, termográficos e topográficos para avaliar a origem da formação (natural ou artificial), sugerindo uma possível tecnoassinatura. O objetivo é permitir a reprodução da análise para avaliar sua confiabilidade.

English
This tutorial details the analysis process that identified an anomaly in the lunar Webb crater (Mare Fecunditatis, 0.9°S, 59.8°E), consisting of three symmetric spheres arranged in an equilateral triangle. The methodology integrates photographic, spectral, thermographic, and topographic data to assess the formation’s origin (natural or artificial), suggesting a potential technosignature. The goal is to enable the reproduction of the analysis to evaluate its reliability.

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2. Fontes Fotográficas Analisadas e Características Técnicas / Photographic Sources Analyzed and Technical Characteristics

Português
As imagens fotográficas foram obtidas de fontes públicas para determinar as dimensões e a geometria das esferas:

• LROC WAC (Wide Angle Camera)
  • Origem: Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), NASA
  • Resolução Original: 100 m/pixel
  • Resolução Interpolada: 7,53 m/pixel (via Gigamacro, por Neal Spence)
  • Faixa Espectral: Visível (400-700 nm)
  • Uso: Visão ampla da cratera Webb para identificação inicial da anomalia.
  • Acesso aos Dados: Disponível no LROC QuickMap (https://quickmap.lroc.asu.edu/). Busque por “Webb crater” ou use as coordenadas (lon, lat) = (60.04436, -1.00381).
• LROC NAC (Narrow Angle Camera)
  • Origem: Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), NASA
  • Resolução: 0,5 m/pixel
  • Faixa Espectral: Visível (400-700 nm)
  • Uso: Medições detalhadas das esferas e do triângulo equilátero.
  • Acesso aos Dados: Disponível no LROC QuickMap. Use as mesmas coordenadas para localizar imagens NAC específicas (ex.: M165000840RE).
• Chandrayaan-2 TMC2 (Terrain Mapping Camera 2)
  • Origem: Chandrayaan-2, ISRO
  • Resolução: 5,16 m/pixel
  • Faixa Espectral: Visível (450-750 nm)
  • Uso: Validação independente das medições geométricas.
  • Acesso aos Dados: Disponível no PRADAN portal da ISRO (https://pradan.issdc.gov.in/). Filtre por “Chandrayaan-2” e “TMC2” para a região correspondente.

English
The photographic images were obtained from public sources to determine the dimensions and geometry of the spheres:

• LROC WAC (Wide Angle Camera)
  • Source: Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), NASA
  • Original Resolution: 100 m/pixel
  • Interpolated Resolution: 7.53 m/pixel (via Gigamacro, by Neal Spence)
  • Spectral Range: Visible (400-700 nm)
  • Use: Wide view of the Webb crater for initial anomaly identification.
  • Data Access: Available at LROC QuickMap (https://quickmap.lroc.asu.edu/). Search for “Webb crater” or use coordinates (lon, lat) = (60.04436, -1.00381).
• LROC NAC (Narrow Angle Camera)
  • Source: Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), NASA
  • Resolution: 0.5 m/pixel
  • Spectral Range: Visible (400-700 nm)
  • Use: Detailed measurements of the spheres and equilateral triangle.
  • Data Access: Available at LROC QuickMap. Use the same coordinates to locate specific NAC images (e.g., M165000840RE).
• Chandrayaan-2 TMC2 (Terrain Mapping Camera 2)
  • Source: Chandrayaan-2, ISRO
  • Resolution: 5.16 m/pixel
  • Spectral Range: Visible (450-750 nm)
  • Use: Independent validation of geometric measurements.
  • Data Access: Available at the PRADAN portal by ISRO (https://pradan.issdc.gov.in/). Filter by “Chandrayaan-2” and “TMC2” for the corresponding region.

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3. Arquivos de Dados e Outros Dados Analisados / Data Files and Other Analyzed Data

Português
Além das imagens fotográficas, os seguintes dados foram utilizados:

• Dados Espectrais (M3)
  • Fonte: Moon Mineralogy Mapper (M3), Chandrayaan-1, ISRO/NASA
  • Observações Utilizadas:
    • Observação 587 (M3G20090604T023806)
    • Observação 793 (M3G20090728T174122)
  • Faixa Espectral: 0,43-3,0 µm (VNIR)
  • Uso: Determinação da composição mineral das esferas (ex.: 20-30% de ilmenita).
  • Acesso aos Dados: Disponível via links públicos:
    • Obs. 587: https://hermes.actgate.com/fcgi-bin/fprovweb.exe?_xtype=text/html&lon_l=60.04436&lat_l=-1.00381&rec_list=587&cov_shape=m3_footprints_8_32_l2pds_polygons.shp&cmd_script=m3_extract_data_at_ll.msh
    • Obs. 793: https://hermes.actgate.com/fcgi-bin/fprovweb.exe?_xtype=text/html&lon_l=60.04436&lat_l=-1.00381&rec_list=793&cov_shape=m3_footprints_8_32_l2pds_polygons.shp&cmd_script=m3_extract_data_at_ll.msh
    • Todas as observações: https://hermes.actgate.com/fcgi-bin/fprovweb.exe?_xtype=text/html&lon_l=60.04436&lat_l=-1.00381&rec_list=&cov_shape=&cmd_script=m3_extract_data_at_ll.msh
• Dados Termográficos (Diviner)
  • Fonte: LRO Diviner Lunar Radiometer Experiment, NASA
  • Faixa Espectral: 7,5-400 µm (infravermelho térmico)
  • Uso: Medição da anomalia térmica (7,9517 K nas esferas vs. 0,524986 K na região circundante).
  • Acesso aos Dados: Disponível no Diviner Data Portal (https://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/diviner.htm). Busque por dados na região (lon, lat) = (60.04436, -1.00381).
• Dados Topográficos (LOLA)
  • Fonte: Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), NASA
  • Resolução Vertical: ~1 m
  • Uso: Contextualização da posição das esferas na cratera.
  • Acesso aos Dados: Disponível no LOLA Data Archive (https://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/lola.htm).
• Arquivos CSV (QuickMap)
  • Arquivos Utilizados:
    • quickmap-region-data (1).csv: Dados das esferas (objeto principal).
    • quickmap-region-data (2).csv: Comparativo A (controle).
    • quickmap-region-data (3).csv: Comparativo B (controle).
    • quickmap-region-data (4).csv: Comparativo B (repetido).
  • Uso: Extração de coordenadas, dimensões e informações contextuais.
  • Acesso aos Dados: Gerados via LROC QuickMap, exportando a região de interesse (coordenadas fornecidas).

English
In addition to the photographic images, the following data were used:

• Spectral Data (M3)
  • Source: Moon Mineralogy Mapper (M3), Chandrayaan-1, ISRO/NASA
  • Observations Used:
    • Observation 587 (M3G20090604T023806)
    • Observation 793 (M3G20090728T174122)
  • Spectral Range: 0.43-3.0 µm (VNIR)
  • Use: Determination of the mineral composition of the spheres (e.g., 20-30% ilmenite).
  • Data Access: Available via public links:
    • Obs. 587: https://hermes.actgate.com/fcgi-bin/fprovweb.exe?_xtype=text/html&lon_l=60.04436&lat_l=-1.00381&rec_list=587&cov_shape=m3_footprints_8_32_l2pds_polygons.shp&cmd_script=m3_extract_data_at_ll.msh
    • Obs. 793: https://hermes.actgate.com/fcgi-bin/fprovweb.exe?_xtype=text/html&lon_l=60.04436&lat_l=-1.00381&rec_list=793&cov_shape=m3_footprints_8_32_l2pds_polygons.shp&cmd_script=m3_extract_data_at_ll.msh
    • All observations: https://hermes.actgate.com/fcgi-bin/fprovweb.exe?_xtype=text/html&lon_l=60.04436&lat_l=-1.00381&rec_list=&cov_shape=&cmd_script=m3_extract_data_at_ll.msh
• Thermographic Data (Diviner)
  • Source: LRO Diviner Lunar Radiometer Experiment, NASA
  • Spectral Range: 7.5-400 µm (thermal infrared)
  • Use: Measurement of the thermal anomaly (7.9517 K in the spheres vs. 0.524986 K in the surrounding area).
  • Data Access: Available at the Diviner Data Portal (https://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/diviner.htm). Search for data in the region (lon, lat) = (60.04436, -1.00381).
• Topographic Data (LOLA)
  • Source: Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), NASA
  • Vertical Resolution: ~1 m
  • Use: Contextualization of the spheres’ position within the crater.
  • Data Access: Available at the LOLA Data Archive (https://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/lola.htm).
• CSV Files (QuickMap)
  • Files Used:
    • quickmap-region-data (1).csv: Data of the spheres (main object).
    • quickmap-region-data (2).csv: Comparative A (control).
    • quickmap-region-data (3).csv: Comparative B (control).
    • quickmap-region-data (4).csv: Comparative B (repeated).
  • Use: Extraction of coordinates, dimensions, and contextual information.
  • Data Access: Generated via LROC QuickMap by exporting the region of interest (coordinates provided).

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4. Metodologia Empregada / Methodology Employed

Português
A metodologia foi estruturada em cinco etapas principais:

4.1. Coleta de Dados

1. Acesse o LROC QuickMap e localize a cratera Webb usando as coordenadas (lon, lat) = (60.04436, -1.00381).
2. Baixe imagens WAC e NAC correspondentes à região.
3. Acesse o PRADAN portal da ISRO e baixe imagens TMC2 para validação.
4. Baixe os dados espectrais do M3 usando os links fornecidos.
5. Extraia dados termográficos do Diviner e topográficos do LOLA para a mesma região.
6. Exporte arquivos CSV do QuickMap para obter informações detalhadas sobre a área.

4.2. Análise Geométrica

1. Identificação das Esferas: Use as imagens WAC para localizar as três esferas na cratera Webb. Refine a análise com imagens NAC para maior precisão.
2. Medição de Dimensões:
   • Conte o número de pixels que correspondem ao diâmetro das esferas e aos lados do triângulo equilátero em cada fonte.
   • Converta pixels para metros usando a resolução de cada instrumento:
     • LROC WAC: 7,53 m/pixel
     • LROC NAC: 0,5 m/pixel
     • TMC2: 5,16 m/pixel
   • Exemplo: Se o diâmetro de uma esfera mede 46 pixels na imagem NAC, o cálculo é: 46 × 0,5 = 23,00 m.
3. Média Ponderada: Calcule a média ponderada das dimensões usando a resolução como peso (inverso de m/pixel):
   • Fórmula: Média Ponderada = Σ (Medida × Peso) / Σ Pesos, onde o peso é 1/resolução (m/pixel).
   • Resultados:
     • Diâmetro: 22,73 m (±0,15 m)
     • Lado do triângulo: 45,46 m (±0,30 m)
     • Distância à borda da cratera: 61,62 m (±0,42 m)

4.3. Análise Mineralógica

1. Use os dados espectrais do M3 para determinar a composição mineral das esferas.
2. Analise os valores de reflectância L2 em 2018,82 nm (sensível a minerais como ilmenita):
   • Obs. 587: 9,127-9,130
   • Obs. 793: 9,127
3. Compare com referências do Mare Fecunditatis (ex.: Papike et al., 1998) para identificar anomalias na composição (ex.: 20-30% de ilmenita vs. 1-10% típico).

4.4. Análise Térmica

1. Extraia dados térmicos do Diviner para a região das esferas e áreas adjacentes.
2. Compare as temperaturas:
   • Esferas: 7,9517 K
   • Região circundante: 0,524986 K
3. Avalie se a diferença excede variações naturais (2-3 K, conforme Williams et al., 2017).

4.5. Testes de Falseabilidade

1. Compare a geometria com processos naturais (ex.: impactos, vulcanismo).
2. Analise a composição mineral e térmica em relação a padrões esperados para basaltos lunares.
3. Use comparativos (arquivos CSV 2 e 3) para contrastar com outras formações na região.

English
The methodology was structured in five main steps:

4.1. Data Collection

1. Access LROC QuickMap and locate the Webb crater using coordinates (lon, lat) = (60.04436, -1.00381).
2. Download WAC and NAC images corresponding to the region.
3. Access the PRADAN portal by ISRO and download TMC2 images for validation.
4. Download M3 spectral data using the provided links.
5. Extract thermographic data from Diviner and topographic data from LOLA for the same region.
6. Export CSV files from QuickMap to obtain detailed area information.

4.2. Geometric Analysis

1. Identification of the Spheres: Use WAC images to locate the three spheres in the Webb crater. Refine the analysis with NAC images for greater precision.
2. Measurement of Dimensions:
   • Count the number of pixels corresponding to the sphere diameters and triangle sides in each source.
   • Convert pixels to meters using the resolution of each instrument:
     • LROC WAC: 7.53 m/pixel
     • LROC NAC: 0.5 m/pixel
     • TMC2: 5.16 m/pixel
   • Example: If a sphere diameter measures 46 pixels in the NAC image, the calculation is: 46 × 0.5 = 23.00 m.
3. Weighted Average: Calculate the weighted average of the dimensions using resolution as weight (inverse of m/pixel):
   • Formula: Weighted Average = Σ (Measurement × Weight) / Σ Weights, where the weight is 1/resolution (m/pixel).
   • Results:
     • Diameter: 22.73 m (±0.15 m)
     • Triangle side: 45.46 m (±0.30 m)
     • Distance to crater rim: 61.62 m (±0.42 m)

4.3. Mineralogical Analysis

1. Use M3 spectral data to determine the mineral composition of the spheres.
2. Analyze L2 reflectance values at 2018.82 nm (sensitive to minerals like ilmenite):
   • Obs. 587: 9.127-9.130
   • Obs. 793: 9.127
3. Compare with Mare Fecunditatis references (e.g., Papike et al., 1998) to identify composition anomalies (e.g., 20-30% ilmenite vs. 1-10% typical).

4.4. Thermal Analysis

1. Extract thermal data from Diviner for the sphere region and adjacent areas.
2. Compare temperatures:
   • Spheres: 7.9517 K
   • Surrounding area: 0.524986 K
3. Assess if the difference exceeds natural variations (2-3 K, per Williams et al., 2017).

4.5. Falsifiability Tests

1. Compare the geometry with natural processes (e.g., impacts, volcanism).
2. Analyze mineral and thermal composition against expected lunar basalt patterns.
3. Use comparatives (CSV files 2 and 3) to contrast with other formations in the region.

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5. Cálculos Realizados / Calculations Performed

Português

• Diâmetro das Esferas:
  • LROC WAC: 22,59 m (7,53 m/pixel)
  • LROC NAC: 23,00 m (0,5 m/pixel)
  • TMC2: 22,70 m (5,16 m/pixel)
  • Pesos: WAC = 1/7,53, NAC = 1/0,5, TMC2 = 1/5,16
  • Média Ponderada: [(22,59 × 1/7,53) + (23,00 × 1/0,5) + (22,70 × 1/5,16)] / [(1/7,53) + (1/0,5) + (1/5,16)] = 22,73 m (±0,15 m)
• Lado do Triângulo:
  • LROC WAC: 45,18 m
  • LROC NAC: 45,50 m
  • TMC2: 45,41 m
  • Média Ponderada: [(45,18 × 1/7,53) + (45,50 × 1/0,5) + (45,41 × 1/5,16)] / [(1/7,53) + (1/0,5) + (1/5,16)] = 45,46 m (±0,30 m)
• Probabilidade de Formação Natural: 1 em 35,6 bilhões (precisão de 0,31%).
• Diferença Espectral (M3):
  • Reflectância em 2018,82 nm:
    • Obs. 587: 9,127-9,130
    • Obs. 793: 9,127
  • Diferença: |9,130 - 9,127| / 9,127 × 100 = 0,03%

English

• Sphere Diameter:
  • LROC WAC: 22.59 m (7.53 m/pixel)
  • LROC NAC: 23.00 m (0.5 m/pixel)
  • TMC2: 22.70 m (5.16 m/pixel)
  • Weights: WAC = 1/7.53, NAC = 1/0.5, TMC2 = 1/5.16
  • Weighted Average: [(22.59 × 1/7.53) + (23.00 × 1/0.5) + (22.70 × 1/5.16)] / [(1/7.53) + (1/0.5) + (1/5.16)] = 22.73 m (±0.15 m)
• Triangle Side:
  • LROC WAC: 45.18 m
  • LROC NAC: 45.50 m
  • TMC2: 45.41 m
  • Weighted Average: [(45.18 × 1/7.53) + (45.50 × 1/0.5) + (45.41 × 1/5.16)] / [(1/7.53) + (1/0.5) + (1/5.16)] = 45.46 m (±0.30 m)
• Natural Formation Probability: 1 in 35.6 billion (precision of 0.31%).
• Spectral Difference (M3):
  • Reflectance at 2018.82 nm:
    • Obs. 587: 9.127-9.130
    • Obs. 793: 9.127
  • Difference: |9.130 - 9.127| / 9.127 × 100 = 0.03%

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6. Percentual Indicativo de Tecnoassinatura / Indicative Technosignature Percentage

Português
Após integrar análises geométricas, mineralógicas e térmicas, e realizar testes de falseabilidade, a hipótese de uma origem natural foi refutada com 95% de confiança. Isso indica que a anomalia na cratera Webb pode ser uma tecnoassinatura – um possível vestígio de tecnologia extraterrestre.

English
After integrating geometric, mineralogical, and thermal analyses, and conducting falsifiability tests, the hypothesis of a natural origin was refuted with 95% confidence. This suggests that the anomaly in the Webb crater may be a technosignature—a potential trace of extraterrestrial technology.

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7. Referências / References

Português e Inglês
Fontes de Dados / Data Sources:

• LROC QuickMap: https://quickmap.lroc.asu.edu/
• PRADAN Portal (ISRO): https://pradan.issdc.gov.in/
• M3 Data Links: Veja seção 3.
• Diviner Data Portal: https://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/diviner.htm
• LOLA Data Archive: https://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/lola.htm

Literatura / Literature:

• Heiken, G. H., et al. (1991). Lunar Sourcebook: A User's Guide to the Moon.
• Papike, J. J., et al. (1998). Lunar soil and rock chemistry, Reviews in Mineralogy & Geochemistry, 36.
• Schultz, P. H. (1992). Lunar impact crater morphology, JGR, 97(E10), 16183-16248.
• Williams, J. P., et al. (2017). Global surface temperatures of the Moon, Icarus, 283, 300-325.

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8. Considerações Finais / Final Considerations

Português
Este tutorial permite reproduzir a análise da anomalia na cratera Webb. A consistência dos resultados (ex.: >95% nas medições geométricas) e a refutação de origens naturais com 95% de confiança indicam que a anomalia pode ser uma tecnoassinatura. Encorajo pesquisadores a repetir esta análise e explorar outras regiões lunares com a mesma abordagem.

English
This tutorial enables the reproduction of the analysis of the Webb crater anomaly. The consistency of the results (e.g., >95% in geometric measurements) and the refutation of natural origins with 95% confidence suggest that the anomaly may be a technosignature. I encourage researchers to replicate this analysis and explore other lunar regions with the same approach.