Una Nueva Investigación De La NASA Muestra Que La Luna Alguna Vez Tuvo Una Atmósfera

Un estudio de la NASA muestra que la Luna alguna vez tuvo una atmósfera

Impresión artística de la Luna, mirando sobre la Cuenca Imbrium, con lavas en erupción, ventilando gases y produciendo una atmósfera visible. Crédito: NASA MSFC

Nueva investigación apoyada por NASA El Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar muestra que se produjo una atmósfera alrededor de la antigua Luna, hace 3 a 4 mil millones de años, cuando intensas erupciones volcánicas arrojaron gases sobre la superficie más rápido de lo que podían escapar al espacio.

Cuando uno mira hacia la Luna, se pueden ver fácilmente superficies oscuras de basalto volcánico que llenan grandes cuencas de impacto. Esos mares de basalto, conocidos como maría, entraron en erupción mientras el interior de la Luna aún estaba caliente y generaba columnas magmáticas que a veces rompían la superficie lunar y fluían por cientos de kilómetros. Los análisis de las muestras de Apolo indican que los magmas transportan componentes de gas, como monóxido de carbono, los ingredientes del agua, azufre y otras especies volátiles.

En un nuevo trabajo, la Dra. Debra H. Needham, Investigadora Científica del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, y el Dr. David A. Kring, Científico Senior de Personal de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades (USRA), en el Instituto Lunar y Planetario (LPI), calcularon las cantidades de gases que se elevaron de las lavas en erupción a medida que fluían sobre la superficie y mostraron que esos gases se acumulaban alrededor de la Luna para formar una atmósfera transitoria. La atmósfera era más densa durante el pico de actividad volcánica hace unos 3.500 millones de años y, cuando se creó, habría persistido durante unos 70 millones de años antes de perderse en el espacio.

Los dos pulsos más grandes de gases se produjeron cuando los mares de lava llenaron las cuencas de Serenitatis e Imbrium hace unos 3.8 y 3.5 mil millones de años, respectivamente. Los márgenes de esos mares de lava fueron explorados por astronautas de las misiones Apolo 15 y 17, quienes recolectaron muestras que no solo proporcionaron las edades de las erupciones, sino que también contenían evidencia de los gases producidos por las lavas lunares en erupción.

Nuevo estudio muestra que la luna alguna vez tuvo una atmósfera

Mapa de lavas basálticas que emitieron gases en el lado cercano lunar. Crédito: Debra Needham

Needham de la NASA dice: “La cantidad total de H2O liberada durante el emplazamiento de los basaltos de la yegua es casi el doble del volumen de agua en el lago Tahoe. Aunque gran parte de este vapor se habría perdido en el espacio, una fracción significativa pudo haber llegado a los polos lunares. Esto significa que algunos de los volátiles polares lunares que vemos en los polos lunares pueden haberse originado dentro de la Luna “.

David Kring señala: “Este trabajo cambia drásticamente nuestra visión de la Luna de un cuerpo rocoso sin aire a uno que solía estar rodeado por una atmósfera más prevalente que la que lo rodea. Marte hoy.” Cuando la Luna tenía esa atmósfera, estaba casi 3 veces más cerca de la Tierra de lo que está hoy y habría aparecido casi 3 veces más grande en el cielo.

Esta nueva imagen de la Luna tiene importantes implicaciones para futuras exploraciones. El análisis de Needham y Kring cuantifica una fuente de volátiles que pueden haber quedado atrapados de la atmósfera en regiones frías y permanentemente en sombra cerca de los polos lunares y, por lo tanto, pueden proporcionar una fuente de hielo adecuada para un programa de exploración lunar sostenido. Los volátiles atrapados en depósitos helados podrían proporcionar aire y combustible para los astronautas que realizan operaciones en la superficie lunar y, potencialmente, para misiones más allá de la Luna.

Durante la última década, la búsqueda de volátiles dentro de la Luna y en la superficie de la Luna se ha intensificado. Esos volátiles pueden contener pistas sobre el material que se acumuló para formar la Tierra y la Luna y, por lo tanto, nuestros orígenes planetarios. Los volátiles también pueden proporcionar los recursos in situ necesarios para las actividades sostenidas de la superficie lunar que pueden seguir el desarrollo del nuevo vehículo de la tripulación Orion de la NASA y una estructura Gateway que puede orbitar la Luna. Además, se están desarrollando activos robóticos, como el Resource Prospector de la NASA, para explorar la naturaleza y distribución de depósitos volátiles que podrían ser adecuados para el análisis científico y la recuperación. Con base en los nuevos resultados de Needham y Kring, esos activos pueden estar recuperando hielo que está parcialmente compuesto de volátiles que surgieron de fisuras volcánicas hace más de 3 mil millones de años.

La nueva investigación se inició desde el Centro de Ciencia y Exploración Lunar del Centro Espacial LPI-Johnson (JSC), dirigido por Kring y respaldado por el Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA. Needham es un ex investigador postdoctoral en el LPI. El LPI es operado para la NASA por Universities Space Research Association (USRA).

Publicación: Debra H.Needham y David A. Kring, “El vulcanismo lunar produjo una atmósfera transitoria alrededor de la antigua Luna”, Earth and Planetary Science Letters, 2017; doi: 10.1016 / j.epsl.2017.09.002

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