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La NASA anuncia que hay agua esparcida por toda la superficie de la Luna

Ilustración para el artículo titulado
Imagen: NASA

La NASA prometió noticias “emocionantes” sobre la Luna para hoy, y nos complace informar que la agencia espacial las ha entregado. El descubrimiento tiene que ver con agua congelada en la superficie lunar. La nueva investigación, además de proporcionar la mejor evidencia hasta la fecha de que hay hielo de agua en la Luna, sugiere que este valioso recurso se encuentra esparcido por la superficie lunar, incluso en áreas expuestas a la luz solar directa y en pozos en penumbra permanente.

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Dos artículos publicados hoy en Nature Astronomy están redefiniendo lo que sabemos sobre la Luna y su capacidad para almacenar un recurso natural precioso: el agua. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que existe agua congelada en la Luna, particularmente en los polos, pero la nueva investigación proporciona la prueba más fiable hasta ahora, debido a la detección de moléculas de agua reales en la superficie lunar. La nueva investigación también identifica una gran cantidad de pozos en penumbra, conocidos como trampas frías, en los que podría estar escondida gran parte de esta agua congelada.

El hecho de que exista hielo de agua en la Luna es significativo desde una perspectiva puramente científica, pero también es importante en términos de cómo influirá en futuras misiones a la superficie lunar. Un objetivo importante para las próximas misiones Artemis de la NASA será recolectar y recuperar agua helada de las regiones polares del sur, lo que ahora parece más posible que nunca. Además, la aparente abundancia de agua en la Luna significa que puede obtenerse localmente, lo que es una excelente noticia para los futuros exploradores o colonos.

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La detección de manchas brillantes en el polo sur lunar ya insinuaba esta posibilidad. Los datos de un radar de la NASA conectado a la nave espacial Chandrayaan-1 de la India sugirieron lo mismo, revelando que había docenas de pequeños cráteres que parecían estar llenos de hielo de agua. Y en 2016, los rastros residuales de hielo de agua se consideraron evidencia del eje de inclinación de la Luna.

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Pero, a pesar de estos y otros descubrimientos tentadores, la prueba real de que hay moléculas de agua en la Luna se limitaba a firmas espectrales detectadas a 3 micrones. Eso es un problema, porque, a esta longitud de onda, los científicos no pueden distinguir entre agua y minerales unidos a hidroxilo (el hidróxido contiene oxígeno unido al hidrógeno).

Para superar esta limitación, los científicos tomaron nuevas medidas de la superficie lunar desde el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), un avión Boeing 747 de alto vuelo modificado para equipar un telescopio de tres metros de largo. Con SOFIA, los investigadores detectaron una firma espectral de agua a 6 micrones, que no se comparte con otros grupos de hidroxilo. Esta firma de agua se detectó en las altas latitudes del sur, en cantidades que oscilan entre 100 y 400 partes por millón.

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Lo increíble es que gran parte de esta agua se detectó en áreas expuestas a la luz solar directa. De acuerdo con el estudio, co-escrito por el científico planetario Casey Honniball de la Universidad de Hawai en Manoa, este agua podría estar dentro de trozos finos de cristal esparcidos por la superficie lunar, o intercalada entre los granos de polvo que protegen el agua de los rayos del sol.

En un correo electrónico, Matthew Siegler, un científico investigador del Planetary Science Institute de Dallas, Texas, dijo que es la primera detección “completa” de moléculas de agua en la superficie lunar, a diferencia de la característica detección a 3 micrones previamente observada que podría confundirse con compuestos de hidróxido.

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“El hidróxido se puede formar a partir de los protones del viento solar que chocan contra cualquier oxígeno en la Luna, como los contenidos en las rocas”, escribió Siegler, que no participó en la nueva investigación. “Es un poco más difícil que el agua se forme de esa manera”, dijo, por lo que probablemente se produjo a través de diferentes procesos, como los antiguos volcanes lunares o al impactar objetos como asteroides y cometas. De cara al trabajo futuro, a Siegler le gustaría ver más datos de SOPHIA, o datos de cualquier instrumento capaz de escanear a 6 micrones, para mapear la extensión total del agua en la superficie lunar.

“Estas moléculas de agua parecen estar atrapadas dentro de los pozos, en lugar de estar libres y rebotar en la superficie, por lo que podrían ser bastante globales y no solo estar en las regiones polares ultrafrías”, explicó Siegler. “Las moléculas de agua libre deben enfriarse a menos de 110 grados Kelvin [-163 grados Celsius] para persistir mucho tiempo, y esas condiciones solo ocurren en trampas frías”.

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Lo que nos lleva muy bien al segundo artículo, también publicado hoy en Nature Astronomy. Esta investigación, dirigida por Paul Hayne de la Universidad de Colorado en Boulder, sugiere que las balsas de agua ocultas son más comunes en la Luna de lo que se sospechaba anteriormente. Conocidas como trampas frías, son puntos especiales en la superficie que quedan permanentemente en la oscuridad, permitiendo potencialmente la preservación a largo plazo del hielo de agua.

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Imagen: NASA
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“Si puedes imaginarte parado en la superficie de la Luna cerca de uno de sus polos, verías sombras por todo el lugar”, explicó Hayne en un comunicado de prensa de UC-B. “Muchas de esas pequeñas sombras podrían estar llenas de hielo”.

Tomemos como ejemplo el cráter Shackleton, una depresión que mide 21 km de ancho y varios kilómetros de profundidad. Algunas partes del cráter tienen un ángulo tal que las partes interiores siempre están a la sombra, con temperaturas que se mantienen estables en alrededor de -184 grados C.

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Usando el Orbitador de Reconocimiento Lunar Lunar de la NASA, Hayne y sus colegas estudiaron una amplia gama de posibles trampas frías, algunas no más grandes que una moneda. Increíblemente, algunas de estas trampas frías han permanecido en completa oscuridad durante miles de millones de años.

Las trampas frías a pequeña escala cerca de las regiones polares de la Luna son sorprendentemente abundantes y ascienden a 40.000 kilómetros cuadrados de la superficie lunar, según el estudio. Alrededor del 60% de las trampas frías se encuentran cerca de las regiones polares del sur. Investigaciones anteriores sugirieron que las trampas frías representan 18100 kilómetros cuadrados de superficie lunar, y la nueva estimación eleva significativamente esta cifra.

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“Nuestros resultados sugieren que el agua atrapada en los polos lunares puede estar más ampliamente distribuida y accesible como recurso para misiones futuras de lo que se pensaba”, escribieron los investigadores en el estudio.

Es importante destacar que estos lugares son capaces de almacenar agua, siendo capaces la palabra clave; el nuevo estudio en realidad no proporciona evidencias de que exista hielo de agua dentro de estos pozos oscuros.

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Siegler dijo que el agua hipotética dentro de estas trampas frías provendría de fuentes como cometas, asteroides, volcanes lunares o reacciones químicas causadas por el viento solar, pero también podría haberse originado por la liberación de moléculas que se encuentran dentro de los cristales (que se mencionaron como una posibilidad en el artículo de Honniball). Estos cristales, producidos por el calor de los impactos, “básicamente introducen un potencial nuevo depósito global”, dijo Siegler.

La Luna, como sugieren estos estudios, es mejor para almacenar agua de lo que pensábamos. Esto tiene enormes implicaciones para las misiones a la Luna, ya que los exploradores lunares podrían obtener agua localmente (es bastante pesado transportar muchas cosas desde la Tierra). No está claro lo fácil que será extraer agua del hielo de la superficie lunar, pero la nueva investigación debe ser motivo de optimismo. Este hielo podría producir agua potable, pero también podría usarse para producir combustible para cohetes, señaló Siegler.

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“Si el agua está realmente muy extendida, incluso si es muy superficial y está atrapada en cristales, se podría imaginar que la ‘extracción a cielo abierto’ de la superficie lunar en busca de agua podría ser algo más viable, no es que esté abogando por que minemos la Luna”, explicó. “Pero el agua es muy útil si estás en la Luna y quieres un martini, o agua potable, o si quieres repostar tu cohete de hidrógeno líquido y oxígeno líquido”.

A lo que añadió: “Es realmente caro sacar agua de la gravedad de la Tierra, por lo que tener agua en la Luna hace que la exploración lunar sea mucho más barata y hace factible el repostaje en el espacio”.

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Para la misión Artemis III, que podría ver a una mujer y un hombre llegar a la Luna en 2024, es una buena noticia, ya que significa que tienen una posibilidad decente de lograr su objetivo de encontrar agua en las regiones polares del sur. ¡Que comience la búsqueda del tesoro!

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