La NASA descubre que la Luna está húmeda, ahora los científicos quieren volver



Durante mucho tiempo se consideró que la Luna estaba completamente seca, y los análisis de muestras lunares devueltas de las misiones Apolo mostraron solo trazas de agua. De hecho, se creía que estos rastros se debían a la contaminación de la Tierra. Pero durante las últimas dos décadas, los nuevos análisis de muestras lunares, las observaciones de las misiones de naves espaciales y los modelos teóricos han demostrado que esta evaluación inicial es incorrecta.

Desde entonces, se ha detectado “agua” dentro de los minerales de las rocas lunares. También se ha descubierto que el hielo de agua se mezcla con los granos de polvo lunar en regiones frías y permanentemente sombreadas cerca de los polos lunares.


Pero los científicos no han estado seguros de la cantidad de agua presente como «agua molecular», compuesta de dos partes de hidrógeno y una parte de oxígeno (H2O). Ahora, dos nuevos estudios publicados en Nature Astronomy brindan una respuesta, al mismo tiempo que dan una idea de cómo y dónde extraerla.

Agua y más agua

El término agua no solo se usa para agua molecular, sino también para detecciones de hidrógeno (H) e hidroxilo (OH). Aunque los astronautas podrían combinar H y OH para formar agua molecular en la superficie lunar, es importante saber en qué forma están presentes estos compuestos inicialmente. Eso es porque esto tendrá un impacto en su estabilidad y ubicación bajo las condiciones de la superficie lunar, y el esfuerzo requerido para extraerlos. El agua molecular, si está presente como hielo de agua, sería más fácil de extraer que el hidroxilo encerrado en las rocas.

La presencia de agua en la Luna es científicamente interesante; su distribución y forma pueden ayudar a abordar algunas cuestiones profundas. Por ejemplo, ¿cómo llegaron el agua y otras sustancias volátiles al interior del Sistema Solar en primer lugar? ¿Fue producido allí o traído allí por asteroides o meteoritos? Saber más sobre el compuesto específico podría ayudarnos a averiguarlo.

Imagen de la huella de un astronauta en la Luna.
La superficie lunar, vista por el Apolo 11. NASA

Comprender la cantidad de agua presente y su ubicación también es increíblemente útil para planificar misiones humanas a la Luna y más allá. El agua representa un recurso clave que se puede utilizar con fines de soporte vital, pero también se puede dividir en sus elementos constitutivos y destinarse a otros usos. El oxígeno podría reponer los suministros de aire o usarse en reacciones químicas simples en la superficie lunar para extraer otros recursos útiles del regolito (suelo compuesto de pequeños granos). El agua también podría usarse como combustible para cohetes en forma de hidrógeno líquido y oxígeno líquido.

Esto significa que la Luna tiene un gran potencial para convertirse en una base de reabastecimiento de combustible para misiones espaciales más allá del Sistema Solar o más allá. Su menor gravedad y falta de atmósfera significa que requeriría menos combustible para lanzarse desde allí que desde la Tierra. Entonces, cuando las agencias espaciales hablan de en el lugar utilización de recursos en la Luna, el agua es el centro de sus planes, lo que hace que los nuevos artículos sean extremadamente emocionantes.

Nueva investigación

Los instrumentos a bordo de varias naves espaciales han medido previamente los «espectros de reflectancia» (luz desglosada por longitud de onda) de la Luna. Estos detectan la luz que proviene de una superficie para medir la cantidad de energía que refleja en una longitud de onda específica. Esto diferirá en función de en qué consiste la superficie. Debido a que tiene agua, la superficie de la Luna absorbe luz a longitudes de onda de 3𝜇m (0,000003 metros). Sin embargo, las absorciones en esta longitud de onda no pueden distinguir entre agua molecular y compuestos hidroxílicos.

Usando el telescopio del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) de NASA / DLR, volado a 43.000 pies, el equipo detrás de uno de los nuevos documentos observó secciones iluminadas por el sol de la superficie de la Luna en longitudes de onda de 5-8𝜇m. H2O da como resultado un pico característico en el espectro a 6𝜇m, y al comparar un área casi ecuatorial como línea de base (se cree que casi no tiene agua) con un área cerca del polo sur, este estudio informa las primeras observaciones inequívocas de agua molecular bajo condiciones ambientales en la superficie lunar en una abundancia de 100 a 400 partes por millón.

Esto es varios órdenes de magnitud demasiado grande para que la mayor parte del agua se adsorba en las superficies de los granos de regolito. En cambio, los autores sugieren que el agua que han observado debe estar encerrada dentro de un vidrio formado por pequeños meteoritos que impactan y derriten los granos de regolito ya hidratados. Alternativamente, podría estar presente en huecos entre los límites de los granos, lo que facilitaría su extracción. El lugar exacto en el que se encuentra esta agua sería de gran interés para los futuros exploradores, ya que determinaría los procesos y la energía necesarios para extraerla.

Afortunadamente, el otro artículo utilizó nuevos modelos teóricos, basados ​​en datos de temperatura e imágenes de mayor resolución del Lunar Reconnaissance Orbiter, para refinar las predicciones de dónde son las condiciones adecuadas para que el agua molecular quede atrapada como hielo.

Investigaciones anteriores ya han demostrado que existen «trampas frías» de kilómetros de ancho en áreas permanentemente sombreadas cerca de los polos, donde puede haber hielo de agua. Sin embargo, la evidencia de naves espaciales en órbita no fue concluyente acerca de que se tratara de agua molecular o hidroxilo. El nuevo estudio encuentra que también hay abundantes pequeñas trampas frías donde las condiciones permiten que se acumule el hielo de agua, en la escala de centímetros o decímetros. De hecho, estas trampas deberían ser cientos o miles de veces más numerosas que las trampas frías más grandes.

El equipo calcula que el 0,1% de la superficie lunar total es lo suficientemente fría como para atrapar el agua como hielo, y que la mayoría de estas trampas heladas se encuentran en latitudes altas (> 80 °). Esto está particularmente cerca del polo sur lunar, lo que reduce la elección de futuros lugares de aterrizaje con la mayor probabilidad de encontrar agua helada atrapada. Sin embargo, es importante darse cuenta de que los dos estudios investigaron áreas en diferentes latitudes (55 ° -75 ° S frente a> 80 ° S) y, por lo tanto, no se pueden comparar directamente.

Sin embargo, estos últimos descubrimientos mejoran aún más nuestra comprensión de la historia del agua en nuestro vecino más cercano. Sin duda, fortalecerán los planes de regreso a la Luna. Instrumentos como el de la Agencia Espacial Europea (carga útil PROSPECT en la Luna 27) podrán realizar mediciones en la Luna para «verificar en tierra» estos tentadores destellos de la gran cantidad de información que aún no se ha descubierto.La conversación


Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation James Mortimer, investigador postdoctoral en Ciencia y Exploración Planetaria, The Open University y Mahesh Anand, Profesor de Ciencia y Exploración Planetaria, The Open University bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

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