La presencia y el origen del agua en la superficie de la Luna es un tema de creciente interés científico, particularmente en lo que se refiere a la futura exploración espacial y la posibilidad de utilizar los recursos lunares. Una nueva investigación sugiere que el agua lunar proviene en gran medida del viento solar (un flujo constante de partículas cargadas emitidas por el Sol) y su distribución está fuertemente influenciada por la latitud de la Luna y la madurez de su suelo (regolito).
Hallazgos clave de la misión Chang’e-6
Un equipo de investigadores del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia de Ciencias de China (IGGCAS) analizó muestras de suelo lunar devueltas por la misión Chang’e-6 de China, que marcó la primera vez que se recolectó material de la cara oculta de la Luna. Las muestras revelaron concentraciones sorprendentemente altas de hidroxilo (OH) y agua (H2O) y proporciones excepcionalmente bajas de deuterio a hidrógeno (D/H). Estas características se alinean fuertemente con la teoría de que el agua lunar se origina a partir del viento solar.
Al comparar estas muestras con las de la misión Chang’e-5 de China (recolectadas en una latitud similar en el lado cercano) y las misiones Apolo de la NASA (de latitudes más bajas), la investigación indica un suministro de agua de origen global procedente del viento solar, con su distribución dictada principalmente por la latitud y la madurez del regolito, una medida de cuán erosionado y alterado se ha vuelto el suelo lunar.
El papel de la latitud y la madurez del regolito
La latitud, que está estrechamente relacionada con la temperatura, parece ser un factor importante. Observaciones anteriores realizadas por la misión Chandrayaan-1 de la India utilizando el instrumento Moon Mineralogy Mapper (M3) mostraron inicialmente que el hidroxilo se concentraba en latitudes más altas. Si bien análisis posteriores produjeron resultados contradictorios, los hallazgos del Chang’e-6 refuerzan esta conexión. Las muestras de latitudes más altas tienden a contener más agua.
La madurez del regolito también juega un papel importante. El regolito más maduro, que ha estado expuesto a la erosión espacial y a la radiación solar durante períodos más prolongados, tiende a retener mayores concentraciones de agua. Las muestras de Chang’e-6 mostraron señales de absorción de agua más fuertes y una mayor madurez del regolito en comparación con las de la misión Chang’e-5, a pesar de que contenían cantidades similares de agua a nivel de grano.
El desafío de medir el agua lunar
Determinar con precisión la abundancia y distribución del agua de la superficie lunar es una tarea desafiante. Los intentos anteriores de analizar datos globales utilizando diferentes métodos de corrección térmica dieron como resultado conclusiones contradictorias. Los investigadores enfatizaron que el análisis directo de laboratorio de las muestras de suelo lunar devueltas proporciona los datos más confiables.
Reducir la brecha de conocimiento en la cara oculta de la Luna
Antes de las misiones lunares de China, la comprensión de la composición de la cara oculta de la Luna se limitaba a datos de teledetección. Las muestras de Apolo y Luna proporcionaron información valiosa sobre el contenido y el origen del agua, pero fueron recolectadas en latitudes más bajas. La misión Chang’e-5 de China (2020) devolvió suelo de un sitio de latitud media en el lado cercano, y la reciente misión Chang’e-6 proporcionó muestras de un sitio de latitud media en el lado lejano. Estas muestras permiten comparaciones directas entre los dos lados de la Luna, mejorando nuestra comprensión de la distribución del agua.
Métodos analíticos y resultados
Los investigadores emplearon dos métodos analíticos clave para estudiar las muestras de Chang’e-6:
- Medidas espectrales: Se cuantificó el contenido general de OH/H2O, revelando una concentración aparente de 183 ± 34 ppm.
- Perfil de profundidad NanoSIMS: Medición de la abundancia de hidrógeno y las relaciones D/H a escala de grano microscópico. Este análisis encontró altas concentraciones de hidrógeno (1.000-17.500 ppm) y valores de δD extremadamente bajos (hasta -983 ‰), una fuerte evidencia de un origen del viento solar.
Implicaciones para la futura exploración lunar
Estos hallazgos sugieren que el agua de la superficie lunar probablemente sea más abundante en regolitos altamente maduros en latitudes más altas. Comprender esta relación es crucial para planificar futuros esfuerzos de utilización de recursos lunares. La investigación destaca la importancia de considerar tanto la latitud como la madurez del regolito al realizar prospecciones de agua en la Luna.
La colaboración de investigación involucró al Instituto de Física Técnica de CAS de Shanghai, el Instituto de Geoquímica de CAS y la Academia de Innovación y Sistemas Aeroespaciales de China. >En última instancia, este estudio proporciona un importante paso adelante en la comprensión del origen y la distribución del agua lunar y su potencial para apoyar futuros esfuerzos espaciales.
