Los futuros astronautas de la Luna pueden encontrar agua más accesible de lo que se pensaba anteriormente, según un nuevo experimento que sugiere que el sol está reponiendo el recurso buscado en la superficie lunar.
Porque la luna carece de un campo magnético como Tierra‘S, la superficie lunar estéril es constantemente bombardeada por partículas energéticas de la sol; Estas partículas componen el viento solar. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo, basado en Simulaciones por computadoraque el viento solar ayuda a hacer los ingredientes del agua en la superficie lunar.
Las partículas de alta velocidad, compuestas principalmente de iones de hidrógeno cargados positivamente, capturan electrones lunares para convertirse en átomos de hidrógeno. Los átomos de hidrógeno recién formados migran a través del regolito polvoriento y rocoso para unirse con oxígeno, formando moléculas de hidroxilo y agua en la superficie, a menudo concentrándose en regiones polares de forma permanente. Sin embargo, el ciclo natural y la renovación de estos ingredientes permanecieron poco claros. Entonces, para arrojar luz sobre este proceso, Li Hsia Yeo, un científico planetario de la NASA’s Centro de vuelo espacial Goddard En Maryland, dirigió un experimento de laboratorio observando los efectos del viento solar simulado en dos muestras de regolito suelto traídos a la Tierra por la misión Apolo 17.
Una de las muestras fue excavada de una zanja en forma de cicatriz llamada Wessex Hend y la otra desde el fondo de un joven cráter en el Macio del Sur. Para eliminar cualquier agua terrestre, las muestras de 50 años habrían absorbido desde su regreso a la Tierra, Yeo y su equipo hornearon las muestras durante la noche en un horno de vacío. Para imitar las condiciones en la luna, los investigadores construyeron un aparato personalizado que incluía una cámara de vacío, donde se colocaron las muestras, y un pequeño acelerador de partículas, que los científicos usaron para bombardear las muestras con iones de hidrógeno durante varios días.
“Tomó mucho tiempo y muchas iteraciones diseñar los componentes del aparato y hacer que todos encajen adentro”, dijo Jason McLain, un científico investigador de la NASA Goddard que co-lideró el experimento con Yeo, en un declaración“Pero valió la pena, porque una vez que eliminamos todas las posibles fuentes de contaminación, aprendimos que esta idea de décadas sobre el viento solar resulta ser cierta”.
Un análisis de cómo cambió la composición química de las muestras con el tiempo mostró una caída en la señal de luz en el mismo punto en la región infrarroja, cerca de tres micras, donde el agua absorbe energía. Esto indica la formación de moléculas de hidroxilo y agua debido al viento solar simulado, confirmando la teoría de larga data, informa el estudio.
El equipo también encontró que calentar las muestras a temperaturas típicas de días lunares de aproximadamente 260 grados Fahrenheit (126 grados centígrados) durante 24 horas condujo a una disminución en estas moléculas relacionadas con el agua. Pero cuando las muestras se enfriaron durante otras 24 horas y volaron con viento solar simulado nuevamente, las firmas relacionadas con el agua reaparecieron. Este ciclo sugiere que el viento solar repone continuamente pequeñas cantidades de agua en la superficie de la luna, según el nuevo estudio.
“Lo emocionante aquí es que con solo tierra lunar y un ingrediente básico del sol, que siempre escupe hidrógeno, existe la posibilidad de crear agua”, dijo Yeo en un declaración. “Es increíble pensar en eso”.
Apoyando esta idea, las observaciones de misiones lunar anteriores han revelado una abundancia de gas de hidrógeno en la tenue atmósfera de la luna. Los científicos sospechan que el calentamiento de viento solar facilita la combinación de átomos de hidrógeno en la superficie en gas de hidrógeno, que luego se escapa al espacio.
Este proceso también tiene una ventaja sorprendente, sugiere el nuevo estudio. Los átomos de oxígeno sobrantes son libres para unirse con nuevos átomos de hidrógeno formados por el bombardeo repetido del viento solar, preparando la luna para obtener más formación de agua sobre una base renovable.
Los hallazgos podrían ayudar a evaluar cuán sostenible es el agua en la luna, ya que el recurso solicitado es crucial tanto para el soporte vital como para el propulsor de los cohetes.
El equipo estudiar fue publicado en marzo en la revista JGR Planets.