El Agua En Los Cráteres Lunares Polares No Es Tan Invencible Como Se Esperaba

Dentro de los cráteres de la luna polar oscura

Un cráter lunar permanentemente sombreado. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

La región del polo sur de la Luna alberga algunos de los entornos más extremos del sistema solar: es inimaginablemente frío, está lleno de cráteres y tiene áreas que están constantemente bañadas por la luz del sol o por la oscuridad. Por eso precisamente NASA quiere enviar astronautas allí en 2024 como parte de su programa Artemis.

Como resultado de la oscuridad permanente, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA ha medido las temperaturas más frías del sistema solar dentro de estos cráteres, que se conocen como entornos perfectos para preservar material como el agua durante eones. O eso pensamos.

Resulta que a pesar de que la temperatura desciende a -388 grados Fahrenheit (-233 Celsius ) y presumiblemente puede mantener la escarcha atrapada en el suelo virtualmente para siempre, el agua está escapando lentamente de la capa superior y súper delgada (más delgada que el ancho de un glóbulo rojo) de la superficie de la Luna. Los científicos de la NASA informaron recientemente sobre este hallazgo en un artículo de la revista Geophysical Research Letters.

Cráteres lunares polares

Esta animación muestra evidencia de altas concentraciones de hidrógeno en el polo sur de la Luna. En 1998, la misión Lunar Prospector de la NASA identificó hidrógeno en la Luna, que fue una evidencia temprana de posibles depósitos de hielo. Como puede ver en este video, los datos de Prospector mostraron significativamente más hidrógeno (mostrado en azul) en el polo sur de la Luna.
Créditos: Estudio de visualización científica del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

“La gente piensa que algunas áreas de estos cráteres polares atrapan agua y eso es todo”, dijo William M. Farrell, un plasma físico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, quien dirigió la investigación sobre las heladas lunares. “Pero hay partículas de viento solar y meteoritos que golpean la superficie y pueden generar reacciones que normalmente ocurren a temperaturas superficiales más cálidas. Eso es algo que no se ha enfatizado “.

El agua no es tan invencible como se esperaba, argumentan los científicos

Un mapa de gravedad al aire libre de alta resolución basado en datos devueltos por la misión del Laboratorio Interior y Recuperación de Gravedad de la NASA, superpuesto en el terreno basado en el altímetro y la cámara del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA. La vista es hacia el sur, con el polo sur cerca del horizonte en la parte superior izquierda. El terminador cruza el borde oriental de la cuenca de Schrödinger. La gravedad se pinta en las áreas que están en o cerca del lado nocturno. El rojo corresponde a los excesos de masa y el azul a los déficits de masa. Créditos: Estudio de visualización científica de la NASA

A diferencia de la Tierra, con su atmósfera lujosa, la Luna no tiene atmósfera para proteger su superficie. Entonces, cuando el Sol rocía partículas cargadas conocidas como viento solar en el sistema solar, algunas de ellas bombardean la superficie de la Luna y levantan moléculas de agua que rebotan en nuevas ubicaciones.

Del mismo modo, los meteoritos rebeldes chocan constantemente contra la superficie y arrancan el suelo mezclado con trozos de agua congelada. Los meteoritos pueden arrojar estas partículas del suelo, que son muchas veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano, hasta 30 kilómetros (19 millas) de distancia del lugar del impacto, dependiendo del tamaño del meteoroide. Las partículas pueden viajar tan lejos porque la Luna tiene baja gravedad y no hay aire que ralentice las cosas: “Entonces, cada vez que tienes uno de estos impactos, una capa muy delgada de granos de hielo se extiende por la superficie, expuesta al calor del Sol y al medio ambiente espacial, y eventualmente sublimados o perdidos por otros procesos ambientales ”, dijo Dana Hurley, científica planetaria del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

Si bien es importante tener en cuenta que incluso en los cráteres sombreados el agua se filtra lentamente, es posible que también se agregue agua, señalan los autores del artículo. Los cometas helados que chocan contra la Luna, más el viento solar, podrían reponerla como parte de un ciclo global del agua; eso es algo que los científicos están tratando de averiguar. Además, no está claro cuánta agua hay. ¿Se encuentra solo en la capa superior de la superficie de la Luna o se extiende profundamente en la corteza de la Luna, se preguntan los científicos?

De cualquier manera, la capa superior de los suelos de los cráteres polares se está reelaborando durante miles de años, según cálculos de Farrell, Hurley y su equipo. Por lo tanto, los débiles parches de escarcha que los científicos han detectado en los polos utilizando instrumentos como el instrumento Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) de LRO podrían tener solo 2,000 años, en lugar de millones o miles de millones de años como algunos podrían esperar, estimó el equipo de Farrell. . “No podemos pensar en estos cráteres como puntos muertos helados”, señaló.

Para confirmar los cálculos de su equipo, dijo Farrell, un futuro instrumento capaz de detectar vapor de agua debería encontrar, sobre la superficie de la Luna, de una a 10 moléculas de agua por centímetro cúbico que hayan sido liberadas por los impactos.

Las buenas noticias para la exploración lunar futura

Para la ciencia y la exploración futuras, la dispersión de partículas de agua podría ser una gran noticia. Significa que es posible que los astronautas no necesiten someterse a sí mismos ni a sus instrumentos al duro entorno de los suelos de cráteres en sombras para encontrar un suelo rico en agua; solo podrían encontrarlo en las regiones soleadas cercanas.

“Esta investigación nos dice que los meteoroides están haciendo parte del trabajo por nosotros y transportan material desde los lugares más fríos a algunas de las regiones fronterizas donde los astronautas pueden acceder a él con un rover de energía solar”, dijo Hurley. “También nos dice que lo que tenemos que hacer es llegar a la superficie de una de estas regiones y obtener datos de primera mano sobre lo que está sucediendo”.

Llegar a la superficie lunar haría mucho más fácil evaluar cuánta agua hay en la Luna. Porque identificar el agua desde lejos, particularmente en cráteres permanentemente en sombra, es un asunto complicado. La forma principal en que los científicos encuentran agua es a través de instrumentos de detección remota que pueden identificar de qué elementos químicos están hechos las cosas en función de la luz que reflejan o absorben. “Pero para eso, necesita una fuente de luz”, dijo Hurley. “Y, por definición, estas regiones permanentemente sombreadas no tienen una fuerte”.

Comprensión del entorno acuático en la Luna

Hasta que los astronautas de la NASA regresen a la Luna para excavar un poco de tierra, o la agencia envíe nuevos instrumentos cerca de la superficie que puedan olfatear moléculas de agua flotantes, la teoría del equipo de investigación sobre la influencia de los meteoroides en el medio ambiente dentro de los cráteres sombreados podría ayudar a desaparecer. en algunos de los misterios que rodean el agua de la Luna. Ya ha ayudado a los científicos a comprender si el agua superficial superior es nueva o antigua, o cómo puede migrar alrededor de la Luna. Otra cosa que los impactos de meteoroides en el suelo del cráter podrían ayudar a explicar es por qué los científicos están encontrando parches de helada tenue diluida en regolito, o suelo lunar, en lugar de bloques de hielo de agua pura.

Aunque abundan las preguntas sobre el agua, es importante recordar, dijo Farrell, que solo en la última década los científicos encontraron evidencia de que la Luna no es una roca seca y muerta, como muchos habían asumido durante mucho tiempo. El LRO, con sus miles de órbitas y 1 petabyte de datos científicos devueltos (equivalente a aproximadamente 200.000 largometrajes en alta definición transmitidos en línea), ha sido fundamental. También lo ha hecho el satélite de observación y detección del cráter lunar (LCROSS), que reveló agua congelada después de estrellarse intencionalmente en el cráter Cabeus en 2009 y liberar una columna de material preservado del suelo del cráter que incluía agua.

“Sospechamos que había agua en los polos y supimos con certeza de LCROSS, pero ahora tenemos evidencia de que hay agua en latitudes medias”, dijo Farrell. “También tenemos evidencia de que hay agua proveniente de impactos de micrometeoroides y tenemos mediciones de heladas. Pero la pregunta es, ¿cómo se relacionan todas estas fuentes de agua? “

Esa es una pregunta que Farrell y sus colegas están más cerca de responder que nunca.

Añadir un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *