Un nuevo análisis de mapas de las caras cercana y lejana de la Luna muestra que existen múltiples fuentes de agua e hidroxilo en las rocas y suelos iluminados por el sol.
Se incluyen rocas ricas en agua excavadas por impactos de meteoritos en todas las latitudes.
“Los futuros astronautas podrían encontrar agua incluso cerca del ecuador explotando estas áreas ricas en agua. Anteriormente, se pensaba que solo la región polar, y en particular los cráteres profundamente sombreados de los polos, eran lugares donde se podía encontrar agua en abundancia”, dijo en un comunicado Roger Clark, científico sénior del PSI (Planetary Science Institute) y autor principal del estudio, que aparece en el Planetary Science Journal.
“Saber dónde se encuentra el agua no solo ayuda a comprender la historia geológica lunar, sino también dónde los astronautas pueden encontrar agua en el futuro”.
ORBITADOR DE LA INDIA
Clark y su equipo de investigación estudiaron los datos del espectrómetro de imágenes Moon Mineralogy Mapper (M3) en la nave espacial india Chandrayaan-1, que orbitó la Luna entre 2008 y 2009, y cartografió el agua y el hidroxilo en los lados cercano y lejano de la Luna con mayor detalle que nunca antes.
Para localizar agua en las partes iluminadas de la Luna se utiliza la espectroscopia infrarroja para buscar las huellas dactilares del agua y el hidroxilo (un grupo químico funcional con un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno) en el espectro de la luz solar reflejada en el infrarrojo. Mientras que una cámara digital registra tres colores en la parte visible del espectro, el instrumento M3 registró 85 colores del espectro visible y en el infrarrojo. Al igual que vemos diferentes colores de diferentes materiales, el espectrómetro infrarrojo puede ver muchos colores (infrarrojos) para determinar mejor la composición, incluido el agua (H2O) y el hidroxilo (OH). El agua se puede recolectar directamente calentando rocas y suelos. El agua también se puede formar mediante reacciones químicas que liberan hidroxilo y combinan cuatro hidroxilos para crear oxígeno y agua (4(OH) -> 2H2O + O2).
Al estudiar la ubicación y el contexto geológico, Clark y su equipo pudieron demostrar que el agua en la superficie lunar es metaestable, lo que significa que el H2O se destruye lentamente durante millones de años, pero queda hidroxilo, OH. Un evento de formación de cráteres que exponga rocas subterráneas ricas en agua al viento solar se degradará con el tiempo, destruyendo el H2O y creando un aura difusa de hidroxilo, OH, pero la destrucción es lenta y lleva miles o millones de años. En otras partes de la superficie lunar, aparece una pátina de hidroxilo, probablemente creada a partir de protones del viento solar que impactan en la superficie lunar, destruyendo minerales de silicato donde los protones se combinan con el oxígeno en los silicatos para crear hidroxilo, en un proceso llamado erosión espacial.
“Al reunir todas las pruebas, vemos una superficie lunar con una geología compleja con una cantidad significativa de agua en el subsuelo y una capa superficial de hidroxilo. Tanto la formación de cráteres como la actividad volcánica pueden llevar materiales ricos en agua a la superficie, y ambos se observan en los datos lunares”, dijo Clark. La Luna está compuesta principalmente de dos tipos de rocas: el mare oscuro, que es basáltico (lava como la que se ve en Hawái), y rocas andesíticas, que son más claras (las tierras altas lunares). Las andesitas contienen mucha agua, los basaltos muy poca. Los dos tipos de rocas también contienen hidroxilo unido a diferentes minerales.
Este estudio arroja nueva luz sobre misterios previamente conocidos. Cuando el Sol brilla sobre la superficie lunar en diferentes momentos del día, la fuerza de las absorciones de agua e hidroxilo cambia. Eso llevó al cálculo de que una gran cantidad de agua e hidroxilo tenía que estar moviéndose alrededor de la Luna en un ciclo diario. Sin embargo, este nuevo estudio mostró que las absorciones minerales muy estables de agua e hidroxilo muestran el mismo efecto diario, pero en minerales como el piroxeno, un mineral de silicato ígneo común en los suelos lunares, no se evaporan a temperaturas lunares.
La razón de este efecto se debe, en cambio, a una capa delgada de composición enriquecida y/o tamaño de partícula del suelo que es diferente al de las capas más profundas del suelo. Cuando el Sol está bajo en el cielo lunar, la luz se transmite a través de una mayor parte de la capa superior, lo que refuerza las absorciones infrarrojas, en comparación con cuando el Sol está alto en el cielo. Todavía puede haber agua en movimiento, pero para cuantificar cuánta, nuevos estudios también deberán cuantificar los efectos de las capas. Las huellas de los vehículos lunares son más oscuras en las imágenes de los vehículos de la era Apolo, otro indicador de que la capa superficial es delgada y diferente.
En relación con la fina capa superficial se encuentran las manifestaciones de características enigmáticas en la Luna llamadas remolinos lunares, patrones difusos en la luz visible en varias áreas de la Luna. Se cree que los campos magnéticos desempeñan un papel en la formación de remolinos al desviar el viento solar, lo que también reduciría la producción de hidroxilo.
El nuevo estudio confirma esto, pero también muestra una mayor complejidad, ya que los remolinos también tienen un bajo contenido de agua, pero a veces tienen un mayor contenido de piroxeno. Este nuevo estudio con mapas globales de hidroxilo también muestra áreas nunca antes vistas que son similares a los remolinos conocidos, pero no tienen patrones difusos vistos en luz visible, por lo que solo se pueden ver en la absorción de hidroxilo. Estas nuevas características pueden ser antiguos remolinos erosionados e incluir nuevos tipos, incluidos arcos y características lineales. Al mapear la Luna de nuevas formas como esta, la superficie lunar muestra que es más compleja de lo que imaginábamos.
