El agua en la Luna ha sido un tema candente en el mundo de la investigación últimamente. Desde su primer descubrimiento inequívoco en 2008. Desde entonces, los hallazgos han aumentado, con niveles de concentración relativamente altos, especialmente cerca de las regiones polares, particularmente en áreas constantemente envueltas en sombras. Chang’e 5, la reciente misión de retorno de muestras de China, no aterrizó en una de esas áreas permanentemente sombreadas. Aún así, devolvió muestras de suelo que estaban en una latitud mucho más alta que las que se habían recolectado previamente. Ahora, un nuevo estudio muestra que esas muestras de suelo contienen agua y que el viento solar del Sol impactó directamente esa agua.
La cantidad de agua en la superficie lunar varía ampliamente según la hora del día lunar y la latitud en la que se encuentra. Hay tanta variabilidad que el contenido de agua del suelo lunar puede ser 200 ppm más alto o más bajo en diferentes momentos del día. Con tanta variabilidad, parece claro que el Sol juega un papel importante en el ciclo hidrológico que hay en la Luna.
Parte de ese papel es controlar el tipo de hidrógeno incrustado en el suelo lunar. Dado que la Luna casi no tiene atmósfera, las partículas de hidrógeno cargadas que forman el viento solar pueden interactuar directamente con la capa superior de regolito en la superficie lunar. Cuando lo hacen, dejan una clara señal de que lo hacen: una gran cantidad de átomos de hidrógeno con muy poco deuterio.
El deuterio es una forma más pesada de hidrógeno con un neutrón extra en su núcleo. Es relativamente raro en el viento solar, dado que el neutrón proporciona la masa adicional, lo que hace que sea menos probable que quede atrapado en las fuerzas que crean el viento. Como tal, el hidrógeno y cualquier agua que eventualmente se forme a partir del viento solar carecería claramente de moléculas de agua que integren deuterio.
Eso es exactamente lo que los investigadores de la Academia de Ciencias de China encontraron en algunas de las muestras de suelo devueltas por Chang’e 5. Tenían una alta concentración de hidrógeno (~1000-2500 ppm) pero una concentración relativamente baja de deuterio. Es importante destacar que este resultado fue el caso de los primeros 100 nm de suelo recolectado, lo que muestra que el efecto del viento solar aparece en la capa superior del regolito, como se esperaba.
Además, la concentración total de agua en la muestra de Chang’e 5 se estimó en alrededor de 46 ppm, justo alrededor de lo que se encontró usando sensores remotos antes de que el módulo aterrizara. La ubicación también importó mucho en este estudio, ya que los investigadores intentaron utilizar los hallazgos de concentración e introducirlos en un modelo que rastrea la liberación de gases que se evidenció en el agua lunar en otras latitudes. En las latitudes más altas de Chang’e 5, no había tanta variabilidad como la encontrada en latitudes más bajas por misiones como Apolo y Luna.
Más importante aún, el modelo también sugiere que incluso latitudes más altas, alcanzando los polos, tendrían una abundancia aún mayor de hidrógeno. Eso da crédito a la teoría de que los polos lunares son uno de los lugares más probables para encontrar grandes cantidades de agua en la superficie lunar. Y también alimenta el interés que las regiones polares han ganado como el sitio potencial de la primera base de investigación lunar. Si bien aún falta mucho para eso, los resultados de este estudio son un paso importante hacia la comprensión de esta característica tan importante de la hidrología lunar.
Aprende más:
CAS- Investigadores descubren agua derivada del viento solar en suelos lunares
Xu et al. – Gran abundancia de agua derivada del viento solar en suelos lunares de latitud media
UT – Chang’e-5 devolvió una colección exótica de rocas lunares
UT – La Luna podría haber recogido parte de su agua de la atmósfera terrestre
Imagen principal:
Gráfico que representa el hidrógeno volando sobre la superficie de la Luna en la parte posterior del viento solar.
Crédito: grupo del Prof. LIN Yangting
