En una investigación que puede resultar útil para futuros exploradores lunares, los científicos de la Universidad de Brown han creado el primer mapa cuantitativo del agua y sus componentes químicos atrapados en la parte más alta del suelo de la Luna.
El estudio, publicado en Avances científicos , se basa en el descubrimiento inicial en 2009 de agua y una molécula relacionada, hidroxilo, que consiste en un átomo de hidrógeno y oxígeno en el suelo lunar. El último estudio utiliza una nueva calibración de datos tomados de la Luna de la NASA.Mineralogy Mapper, que voló a bordo de la nave espacial Chandrayaan-1 de la India, para cuantificar cuánta agua está presente a escala global.
"La firma del agua está presente en casi todas partes en la superficie lunar, no se limita a las regiones polares como se informó anteriormente", dijo el autor principal del estudio, Shuai Li, quien realizó el trabajo mientras era estudiante de doctorado en la Universidad de Browny ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Hawai. "La cantidad de agua aumenta hacia los polos y no muestra una diferencia significativa entre los distintos terrenos compositivos".
La concentración de agua alcanza un promedio máximo de alrededor de 500 a 750 partes por millón en las latitudes más altas. Eso no es mucho, menos de lo que se encuentra en las arenas de los desiertos más secos de la Tierra, pero tampoco es nada.
"Esta es una hoja de ruta hacia donde existe el agua en la superficie de la Luna", dijo Ralph Milliken, profesor asociado de Brown y coautor de Li. "Ahora que tenemos estos mapas cuantitativos que muestran dónde está el agua y en quécantidades, podemos comenzar a pensar si valdría la pena extraerlo, ya sea como agua potable para los astronautas o para producir combustible ".
Los investigadores dicen que la forma en que el agua se distribuye a través de la Luna da pistas sobre su fuente. La distribución es en gran medida uniforme en lugar de manchada, con concentraciones que disminuyen gradualmente hacia el ecuador. Ese patrón es consistente con la implantación a través del viento solar: elbombardeo constante de protones del sol, que puede formar hidroxilo y agua molecular una vez emplazado.
Aunque la mayor parte del agua mapeada en este estudio podría atribuirse al viento solar, hubo excepciones. Por ejemplo, los investigadores encontraron concentraciones de agua superiores a la media en depósitos volcánicos lunares cerca del ecuador de la Luna, donde se encuentra el agua de fondoel suelo es escaso. En lugar de provenir del viento solar, el agua en esos depósitos localizados probablemente proviene de las profundidades del manto de la Luna y entró en erupción a la superficie en el magma lunar. Li y Milliken informaron esos hallazgos por separado en julio de este año.
El estudio también descubrió que la concentración de agua cambia a lo largo del día lunar en latitudes inferiores a 60 grados, pasando de más húmeda a primera hora de la mañana y de la tarde a casi completamente seca alrededor del mediodía lunar. La fluctuación puede ser tanto como200 partes por millón.
"No sabemos exactamente cuál es el mecanismo para esta fluctuación, pero nos dice que el proceso de formación de agua en el suelo lunar está activo y está ocurriendo hoy", dijo Milliken. "Esto aumenta la posibilidad de que el agua pueda volver a-acumular después de la extracción, pero necesitamos comprender mejor la física de por qué y cómo sucede esto para comprender la escala de tiempo durante la cual se puede renovar el agua ".
Li dice que la investigación de laboratorio podría ser útil para comprender mejor este tipo de procesos. "Esperamos que esto motive a la comunidad planetaria a continuar los experimentos de laboratorio para comprender la interacción del viento solar con el suelo lunar y los posibles mecanismos de cómo el agua migra a través del planeta".superficie lunar en estas escalas temporales relativamente cortas ", dijo.
Por muy útiles que puedan ser los nuevos mapas, aún dejan muchas preguntas sin respuesta sobre el agua lunar. Moon Mineralogy Mapper, que proporcionó los datos para la investigación, mide la luz reflejada en la superficie lunar. Eso significa que puede 't busque agua en lugares que estén permanentemente a la sombra de los rayos del Sol. Muchos científicos piensan que estas regiones permanentemente sombreadas, como los pisos en los cráteres de impacto en las regiones polares de la Luna, podrían contener grandes depósitos o hielo de agua.
"Es posible que esos depósitos de hielo estén allí", dijo Milliken, "pero debido a que están en áreas sombreadas, no es algo que podamos confirmar fácilmente con estos datos".
Tampoco está claro qué tan profundo en el suelo va el agua cartografiada en el estudio.
"Solo estamos detectando el milímetro superior del suelo, y no podemos decir con certeza cuál es el contenido de agua debajo de eso", dijo Milliken. "La distribución de agua con profundidad podría hacer una gran diferencia entérminos de cuánta agua hay realmente allí "
Aún así, dicen los investigadores, el estudio proporciona un buen punto de partida para pensar cómo se podrían utilizar los recursos de agua lunar.
"Queda por ver si la extracción podría ser factible", dijo Milliken. "Pero estos resultados nos muestran cuál es el rango de disponibilidad de agua a través de la superficie para que podamos comenzar a pensar hacia dónde queremos llegar para obtenerla ysi tiene sentido económico hacerlo "
La investigación fue financiada por el Programa de Investigación de Exploración y Ciencia Avanzada Lunar de la NASA NNX12AO63G.
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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