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Novedades sobre el agua en la Luna: en la superficie y a plena luz

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Nos costó tanto encontrarla que creíamos que sería muy escasa e inaccesible, pero dos nuevos estudios sugieren justo lo contrario. Han detectado moléculas en estructuras en forma de perla expuestas al Sol y una galaxia de microtrampas frías que la almacenan en forma de hielo

  • por Neel V. Patel | traducido por Ana Milutinovic
  • 28 Octubre, 2020

Si todavía no se ha enterado: sí, hay agua en la Luna. La NASA sugiere que hay hasta 600 millones de toneladas métricas de hielo de agua en nuestro satélite, lo que algún día podría ayudar a los colonos lunares a sobrevivir. Incluso podría convertirse en una forma asequible de combustible para cohetes (solo habrá que dividir el agua en oxígeno e hidrógeno, y listo, ya hay propulsión para los vuelos espaciales). 

Lamentablemente, todavía no sabemos exactamente cuánta agua hay en la Luna, dónde se almacenan esas reservas ni cómo acceder a ellas y usarlas. Los científicos tampoco han descubierto nunca cuál es su origen.

Pero, aunque aún no tenemos respuestas a estas preguntas, dos nuevos estudios publicados el lunes en Nature Astronomy indican que el agua en la Luna no está tan escondida como los científicos creían. 

A través del espejo

El primer estudio informa sobre la detección de moléculas de agua en las superficies lunares expuestas a la luz solar cerca del cráter Clavius, de 231 kilómetros de diámetro, gracias a las observaciones realizadas por el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) dirigido por la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán.

Durante mucho tiempo se pensó que el agua tendría las mejores posibilidades de permanecer estable en las regiones de la Luna que están oscuras permanentemente, como los grandes cráteres. Los investigadores creían que tales regiones y el agua que contienen, estarían protegidas frente a los cambios de temperatura provocadas por los rayos del Sol. 

Ahora resulta que hay agua a plena luz del día. La investigadora del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y autora principal del estudio basado en el SOFIA, Casey Honniball, afirma: "Es la primera vez que podemos afirmar con certeza que las moléculas de agua están presentes en la superficie lunar".

Las observaciones del SOFIA señalan la presencia de moléculas de agua incorporadas en unas estructuras de perlas vítreas, lo que permite que resistan a la exposición a la luz solar. La cantidad de agua que contienen estas perlas equivale a unos 355 mililitros dispersos sobre un metro cúbico de suelo, esparcidas por la superficie de la Luna. Honniball añade: "Esperábamos un aumento en la abundancia de agua a medida que nos acercáramos a los polos. Pero lo que hemos observado con SOFIA es lo contrario". Las perlas se encontraron en una región latitudinal más cercana al ecuador, aunque es probable que no se trate de un fenómeno global. 

SOFIA es un observatorio aerotransportado construido a partir de un avión Boeing 747 modificado que vuela por la atmósfera alta. Su telescopio de 2,7 metros puede observar objetos en el espacio con una mínima perturbación por la atmósfera de la Tierra, tan cargada de agua. Esto es especialmente útil para observar en longitudes de onda infrarroja y, en este caso, ayudó a los investigadores a distinguir el agua molecular lunar de los compuestos de hidroxilo. 

Los rasgos del agua cristalina en la Luna se habían detectado previamente en una investigación sobre la mineralogía lunar que tuvo lugar en 1969. Pero dichas observaciones no fueron registradas ni publicadas. "Quizás no se dieron cuenta del gran descubrimiento que realmente habían hecho", resalta Honniball. 

La cantidad de agua que contienen las perlas vítreas resulta algo escasa para ser útil para los humanos, pero es posible que la concentración sea mucho mayor en otras zonas (el estudio del SOFIA solo se centró en una zona de la Luna). 

Lo que resulta aún más importante es que los hallazgos apuntan a la posibilidad de un "ciclo lunar del agua" que podría reponer las reservas de agua del satélite, algo que parece poco comprensible para un mundo que durante mucho tiempo se pensó que estaba seco y muerto. El geólogo planetario de la Universidad de Notre Dame (EE. UU.) Clive Neal, que no participó en ninguno de los estudios, explica: "Es una región nueva que realmente no habíamos analizado con gran detalle hasta ahora".

Sombras más pequeñas

No obstante, el segundo estudio podría ser aún más relevante para los planes inmediatos de la NASA de exploración lunar. Los nuevos hallazgos sugieren que las reservas de agua helada de la Luna se mantienen en lo que se denomina como "microtrampas frías", que tienen solo un centímetro o menos de diámetro.

Los nuevos modelos 3D generados con las imágenes ópticas e infrarrojas térmicas del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA muestran que las temperaturas en estas microtrampas son lo suficientemente bajas como para mantener el hielo intacto. Pueden ser responsables de albergar entre el 10 % y el 20 % del agua almacenada en todas las sombras permanentes de la Luna, en un área total de aproximadamente 40.000 kilómetros cuadrados, principalmente en las regiones más cercanas a los polos. 

"En lugar de solo un puñado de grandes trampas frías dentro de los 'cráteres con nombres', hay toda una galaxia de pequeñas trampas frías repartidas por toda la región polar", asegura el científico planetario de la Universidad de Colorado en Boulder (EE. UU.), y el autor principal del estudio, Paul Hayne. "Las microtrampas frías son mucho más accesibles que las regiones más grandes y permanentemente oscuras. En vez de diseñar misiones para aventurarse profundamente en las oscuridades, los astronautas y los róveres podrían permanecer a la luz del Sol mientras extraen agua de las microtrampas frías", añade. Puede haber cientos de millones o incluso miles de millones de estos sitios esparcidos por la superficie lunar. 

Más datos, más misterios

Los estudios no son perfectos. Todavía no hay una explicación clara de cómo se formaron estos cristales con agua. Honniball cree que probablemente se originaron a partir de los meteoritos que generaron el agua en el momento del impacto o la trajeron en esa forma.

O podrían ser el resultado de una antigua actividad volcánica. Neal señala que el estudio basado en el SOFIA no puede proporcionar una hipótesis general de por qué la distribución de los cristales aparece en función de la latitud, o cómo podría cambiar durante un ciclo lunar completo. Se necesitan observaciones directas para confirmar ambos estudios y responder a las dudas que plantean. 

Es posible que no tengamos que esperar mucho para obtener ese tipo de datos. En el período previo a las misiones Artemis destinadas a llevar a los astronautas de nuevo a la superficie de la Luna, la NASA planea lanzar un conjunto de misiones robóticas que también ayudarían a analizar el contenido de hielo de agua en la Luna. La más destacada de estas misiones es VIPER, un róver cuyo lanzamiento está programado para 2022 y que buscará hielo de agua subterránea. 

A la luz de los nuevos hallazgos, la NASA podría decidir cambiar un poco el objetivo de VIPER para que también estudie el agua de la superficie y observe más de cerca cualquier característica de los cristales bajo el Sol o analice cómo funcionan las microtrampas frías para preservar el hielo de agua.

Es probable que otras cargas útiles de la NASA, así como las misiones realizadas por otros países, investiguen más de cerca el contenido del agua superficial. Neal sugiere que un sistema de monitorización de la exosfera lunar sería muy útil para desentrañar la historia del agua en la Luna y descubrir cómo un posible ciclo lunar del agua da como resultado agua estable (o inestable) en la superficie.

Y concluye: "Cuanto más miramos a la Luna, menos parece que la entendemos. Ahora tenemos más razones para volver y estudiarla. Tenemos que llegar a la superficie y obtener muestras y establecer estaciones de supervisión para obtener datos definitivos con el objetivo de estudiar esta especie de ciclo".

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