El agua en la luna debería ser más accesible de lo que pensamos


Mirado más de cerca

El primer estudio informa sobre la detección de moléculas de agua en superficies lunares que fueron expuestas a la luz solar cerca del cráter Clavius ​​de 231 kilómetros de largo, gracias a las observaciones del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán. Durante mucho tiempo se ha creído que el agua tiene más posibilidades de permanecer estable en regiones de la luna, como los grandes cráteres que están permanentemente cubiertos de sombras. Según los investigadores, estas regiones y el agua que contienen estarían protegidas de las alteraciones de temperatura provocadas por los rayos solares.

Resulta que hay agua a plena luz del día. «Esta es la primera vez que podemos decir con certeza que la molécula de agua está presente en la superficie lunar», dice Casey Honniball, investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y autor principal del estudio SOFIA.

Las observaciones de SOFIA sugieren que las moléculas de agua están integradas en la estructura de las perlas de vidrio, lo que permite que las moléculas resistan la radiación solar. La cantidad de agua contenida en estas perlas de vidrio es comparable a 12 onzas esparcidas por un metro cúbico de tierra y esparcidas por la superficie de la luna. «Esperamos que la abundancia de agua aumente a medida que nos acercamos a los polos», dice Honniball. «Pero lo que observamos en SOFIA es lo contrario»: las perlas se encontraron en una latitud más cercana al ecuador, aunque probablemente no se trata de un fenómeno global.

SOFIA es un observatorio aéreo construido a partir de un 747 modificado que vuela alto a través de la atmósfera para que su telescopio de 9 pies pueda observar objetos en el espacio con una mínima interrupción de la atmósfera cargada de agua de la Tierra. Esto es particularmente útil para la observación en longitudes de onda infrarrojas y, en este caso, ha ayudado a los investigadores a diferenciar el agua molecular de los compuestos de hidroxilo en la luna.

Las características del agua cristalina en la luna se encontraron previamente en un estudio sobre mineralogía lunar de 1969 (gracias a las observaciones de un observatorio de globos). Sin embargo, estas observaciones no se han informado ni publicado. «Quizás no se dieron cuenta del gran descubrimiento que realmente hicieron», dice Honniball.

La cantidad de agua contenida en las perlas de vidrio es algo pequeña para ser útil para los humanos, pero es posible que la concentración sea mucho mayor en otras áreas (el estudio SOFIA solo se centró en un área del Luna).

Más importante aún, los resultados muestran la posibilidad de un «ciclo del agua en la luna» que podría reponer las reservas de agua en la luna, lo que para un mundo que durante mucho tiempo se ha creído seco y muerto es difícil de entender. «Es un área nueva que no hemos explorado en profundidad antes», dice Clive Neal, un geólogo planetario de la Universidad de Notre Dame que no participó en ninguno de los estudios.

Las sombras más pequeñas

Sin embargo, el segundo estudio podría ser más relevante para los planes inmediatos de exploración lunar de la NASA. Los nuevos hallazgos sugieren que las reservas de hielo de agua de la luna se mantienen en las llamadas «trampas de microfrío» con un diámetro de solo un centímetro o menos. Los nuevos modelos 3D creados con imágenes ópticas e infrarrojas térmicas del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA muestran que las temperaturas en estas micro-trampas son lo suficientemente bajas como para mantener intacto el hielo de agua. Pueden ser responsables de albergar entre el 10 y el 20% del agua almacenada en todas las sombras permanentes de la luna en un total de alrededor de 40.000 kilómetros cuadrados, principalmente en las regiones más cercanas a los polos.

«En lugar de solo un puñado de grandes trampas frías en ‘cráteres por nombre’, hay una galaxia entera de pequeñas trampas frías repartidas por la región polar», dijo Paul Hayne, científico planetario de la Universidad de Colorado en Boulder, autor principal del estudio. “Las micro trampas frías son mucho más accesibles que las regiones más grandes y con sombra permanente. En lugar de diseñar misiones que se adentren en las sombras, los astronautas y los rovers podrían permanecer a la luz del sol mientras extraen agua de trampas micro-frías. “Podría haber cientos de millones o incluso miles de millones de estos lugares esparcidos por la superficie lunar.

Más datos crean más rompecabezas

Los estudios no son perfectos. Todavía no hay una explicación clara de cómo se formaron estos vasos de agua. Honniball dice que probablemente provienen de meteoritos que crearon el agua en el impacto o la entregaron tal como está. O podrían ser el resultado de una antigua actividad volcánica. Neal señala que el estudio SOFIA no puede proporcionar una imagen completa de por qué la distribución del vidrio ocurre en función de la latitud o cómo podría cambiar durante un ciclo lunar completo. Es necesaria la observación directa para confirmar lo que sugieren ambos estudios y responder a las preguntas que plantearon.

Es posible que no tengamos que esperar mucho para obtener este tipo de datos. En el período previo a las misiones de Artemis, que traerán a los astronautas de regreso a la superficie de la luna, la NASA planea iniciar una serie de misiones robóticas que también ayudarán a caracterizar el contenido de hielo de agua en la luna. La más famosa de estas misiones es VIPER, un rover programado para lanzarse en 2022 para buscar hielo de agua subterránea.

Dada la nueva evidencia, la NASA podría decidir cambiar un poco el objetivo de VIPER para estudiar también el agua superficial y observar más de cerca las características del vidrio bajo el sol, o estudiar qué tan bien podrían funcionar las trampas de microfrío para preservar el hielo de agua. Es probable que otras cargas útiles de la NASA, así como misiones de otros países, examinen más de cerca el contenido del agua superficial. Neal sugiere que un sistema de monitoreo de la exosfera lunar sería muy útil para desentrañar la historia del agua en la luna y cómo un posible ciclo del agua lunar conduce a agua estable (o inestable) en la superficie.

«Cuanto más miramos a la luna, menos parecemos entender», dice Neal. “Ahora tenemos algunas razones más para volver atrás y estudiarlo. Necesitamos ir a la superficie, tomar muestras y montar estaciones de monitoreo para obtener los datos finales para estudiar este tipo de ciclo. «

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