Puede ser relevante para nuestra comprensión de los orígenes del agua en la Tierra
Un nuevo análisis del polvo recuperado de la Luna sugiere que el agua contenida en la superficie lunar podría tener su origen en el Sol.
Más específicamente, podría ser el resultado del bombardeo de iones de hidrógeno del viento solar golpeando la superficie lunar e interactuando con óxidos minerales y uniéndose al oxígeno desalojado. El resultado es agua que podría estar escondida en el regolito lunar en cantidades significativas en latitudes medias y altas.
Esto tiene implicaciones para nuestra comprensión de la procedencia y distribución del agua en la Luna, e incluso puede ser relevante para nuestra comprensión de los orígenes del agua en la Tierra.
La Luna parece una bola de polvo bastante seca, pero recientes estudios han encontrado que hay mucha más agua allá arriba de lo que nadie sospechaba. Obviamente no está flotando en lagos y lagunas; está ligada al regolito lunar, posiblemente al acecho como hielo en cráteres permanentemente sombreados, y secuestrada en glóbulos de vidrio volcánico.
Esto naturalmente lleva a preguntas, como ¿Cuánta agua hay exactamente? ¿Cómo se distribuye? ¿Y de dónde diablos salió? La última pregunta probablemente tenga múltiples respuestas.
Parte de ella podría haber venido de impactos de asteroides. Algunos de la Tierra. Sin embargo, una posible fuente no es lo primero que se nos viene a la mente cuando imaginamos nubes de lluvia cósmica.
Para ser justos, el Sol no está exactamente empapado de humedad, pero su viento es ciertamente una fuente confiable de iones de hidrógeno de alta velocidad. La evidencia que incluye un análisis del polvo lunar de las misiones Apolo ha planteado previamente la gran posibilidad de que el viento solar sea responsable de al menos algunos de los ingredientes del agua de la Luna.
Imagen: Una representación esquemática de iones de hidrógeno de alta velocidad inyectados desde la superficie solar a la superficie lunar y enriquecidos en la superficie de las partículas del suelo lunar. (Imagen del grupo del Prof. LIN Yangting)
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por los geoquímicos Yuchen Xu y Heng-Ci Tian de la Academia de Ciencias de China ha encontrado química en los granos recuperados por la misión Chang'e-5 que respalda aún más una fuente solar del agua lunar.
Estudiaron 17 granos: 7 de olivino, 1 de piroxeno, 4 de plagioclasa y 5 de vidrio. Todas estas fueron, en contraste con las muestras de baja latitud recolectadas por el Apolo en la Luna, de una región de latitud media de la Luna, y recolectadas del basalto volcánico lunar más joven conocido, del sótano basáltico más seco.
Usando espectroscopía Raman y espectroscopía de rayos X de energía dispersiva, estudiaron la composición química de los bordes de estos granos: la capa exterior de 100 nanómetros del grano que está más expuesta al clima espacial y, por lo tanto, más alterada en comparación con el interior del grano.
La mayoría de estos bordes mostraron una concentración de hidrógeno muy alta de 1.116 a 2.516 partes por millón y proporciones de isótopos de deuterio/hidrógeno muy bajas. Estas proporciones son consistentes con las proporciones de estos elementos que se encuentran en el viento solar, lo que sugiere que el viento solar se estrelló contra la Luna, depositando hidrógeno en la superficie lunar.
Imagen: Análisis de granos de polvo lunar. PNAS
Descubrieron que el contenido de agua derivado del viento solar presente en el sitio de aterrizaje de Chang'e-5 debería ser de alrededor de 46 partes por millón. Eso es consistente con las mediciones de teledetección.
Para determinar si el hidrógeno podría conservarse en los minerales lunares, los investigadores realizaron experimentos de calentamiento en algunos de sus granos. Descubrieron que después de ser enterrados, los granos pueden retener hidrógeno.
Finalmente, los investigadores realizaron simulaciones sobre la conservación del hidrógeno en el suelo lunar a diferentes temperaturas. Esto reveló que la temperatura juega un importante papel en la implantación, migración y desgasificación de hidrógeno en la Luna. Esto implica que una cantidad significativa de agua derivada del viento solar podría retenerse en latitudes medias y altas, donde las temperaturas son más frías.
Un modelo basado en estos hallazgos sugiere que las regiones polares de la Luna podrían ser mucho más ricas en agua creada por el viento solar, información que podría ser muy útil para planificar futuras misiones de exploración lunar.
"Los suelos lunares polares podrían contener más agua que las muestras de Chang'e-5", dice el cosmoquímico Yangting Lin de la Academia de Ciencias de China.
"Este descubrimiento es de gran importancia para la futura utilización de los recursos hídricos en la Luna. Además, a través de la clasificación y el calentamiento de partículas, es relativamente fácil explotar y utilizar el agua contenida en el suelo lunar".
La investigación ha sido publicada en PNAS: High abundance of solar wind-derived water in lunar soils from the middle latitude
