Según una nueva investigación, las reservas de hielo de agua de la Luna, ocultas en cráteres permanentemente sombreados en el polo sur lunar, probablemente llegaron a la superficie de nuestro vecino más cercano de forma gradual, en lugar de en un único evento de gran magnitud.
Además, estos cráteres que se creían permanentemente en sombra no lo están tanto como pensábamos, ya que los cambios en la inclinación de la Luna con respecto a la Tierra y el Sol implican que el ángulo de iluminación también ha variado a lo largo de miles de millones de años.
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Los cráteres que hace 3000 millones de años estaban sumidos en sombras frías y eran capaces de albergar hielo de agua no necesariamente están en sombra ahora, y viceversa.
Estos nuevos hallazgos llegan en un momento muy oportuno, ya que el éxito de la misión Artemis 2 ha vuelto a poner la exploración lunar en el mapa.
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En la década de 1960, algunos científicos planetarios propusieron que los cráteres del polo sur de la Luna, donde el ángulo del Sol es tan reducido que partes del interior de los cráteres quedan en sombra permanente, podrían ser lo suficientemente fríos como para albergar hielo de agua. Sin embargo, cuando las misiones Apolo trajeron muestras de la Luna entre 1969 y 1972, los científicos descubrieron que el regolito lunar estaba completamente seco.
Por lo tanto, fue toda una sorpresa cuando, en 1994, el radar de la misión Clementine de la NASA a la Luna sugirió la presencia de hielo de agua, y esto ha sido respaldado desde entonces por misiones como Lunar Prospector y Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.
Agua para beber
El hielo de agua en la Luna sería invaluable para los astronautas que vivan allí en cualquier puesto avanzado futuro. El agua se puede usar para beber y se puede separar en sus átomos componentes de hidrógeno y oxígeno para usarlos como combustible para cohetes y como aire para respirar.
Sin embargo, el origen del agua de la Luna ha sido un misterio. ¿Llegó a la Luna hace mucho tiempo en un gran impacto de cometa, o se ha ido acumulando gradualmente en la superficie lunar a lo largo de la historia de la Luna?
Si bien aún no podemos afirmar con certeza de dónde provino el agua, los científicos planetarios Paul Hayne, del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder, Oded Aharonson, del Instituto Weizmann en Israel, y Norbert Schörghofer, del Instituto de Ciencias Planetarias en Arizona, ahora pueden afirmar de dónde no provino. Específicamente, no provino de un solo evento de gran magnitud, como el impacto de un único cometa gigante.
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No todos los cráteres permanentemente en sombra contienen hielo de agua, y el equipo utilizó ese hecho como punto de partida.
“Lo que está claro es que el hielo tiene una distribución irregular”, dijo Hayne en un comunicado.
El equipo trabajó a la inversa, empleando datos de temperatura superficial del instrumento Diviner del LRO junto con modelos informáticos sobre la evolución térmica de los cráteres. Un aspecto clave es considerar que la inclinación de la Luna ha cambiado con el tiempo, lo que significa que algunos de los cráteres que estaban en sombra hace tres mil millones de años ya no lo están, mientras que otros han quedado sumergidos. Al exponerse a la luz, el hielo de agua se sublima y se pierde en el espacio o migra a otras zonas sombreadas que actúan como trampas de frío.
El equipo elaboró una lista de cráteres que han permanecido en sombra permanente durante más tiempo y descubrió que son los mismos cráteres en los que el instrumento LAMP (Lyman-Alpha Mapping Project) del LRO ha detectado hielo de agua.
Por ejemplo, el cráter Haworth, cerca del polo sur lunar, ha estado en sombra permanente durante más de 3.000 millones de años y contiene algunas de las señales de radar más fuertes para el hielo de agua.
“Parece que los cráteres más antiguos de la Luna también son los que contienen más hielo”, dijo Hayne. “Eso implica que la Luna ha estado acumulando agua de forma más o menos continua durante unos 3 o 3.500 millones de años”.
Por lo tanto, la llegada del agua a la Luna no pudo haber ocurrido en un solo evento hace mucho tiempo. En cambio, el equipo sugiere que pudo haber provenido de multitud de impactos de asteroides y cometas más pequeños, o que fue expulsada desde el interior profundo de la Luna por el vulcanismo que azotó la superficie lunar durante largos períodos hace más de tres mil millones de años, creando las llanuras de lava que hoy vemos como los mares lunares.
Incluso es posible que el viento solar haya influido en la presencia de agua en la Luna.
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“A través del viento solar, un flujo constante de hidrógeno bombardea la Luna, y parte de ese hidrógeno puede convertirse en agua en la superficie lunar”, dijo Hayne.
Para convertirse en agua, necesitaría reaccionar con oxígeno. Un estudio reciente ha demostrado que átomos y moléculas de la atmósfera terrestre , incluido el oxígeno, se han estado escapando y viajando por el espacio hasta la superficie lunar durante miles de millones de años. Incluso las moléculas de agua podrían haber sido transportadas de la Tierra a la Luna.
“En última instancia, la cuestión del origen del agua de la Luna solo se resolverá mediante el análisis de muestras”, dijo Hayne. “Necesitaremos ir a la Luna para analizar esas muestras allí o encontrar la manera de traerlas de vuelta a la Tierra”. (I)