Rocas lunares de Apolo desafían la teoría del agua lunar

El descubrimiento de “cantidades significativas” de agua en muestras de rocas lunares recolectadas por los astronautas de las misiones Apolo, desafía una antigua teoría sobre la formación de la Luna, dicen los científicos.

Desde la era de las misiones Apollo, los científicos han pensado que la Luna nació cuando un objeto del tamaño de Marte impactó contra la Tierra, en los inicios de la historia del planeta, generando un anillo de escombros que se agrupó lentamente a lo largo de millones de años.

 

 Roca Lunar de Apollo XVI Crédito: Jurvetson

 

Este proceso, dicen los científicos, debería haber enviado al espacio el hidrógeno, elemento necesario para formar el agua. 

Pero un nuevo estudio sugiere que el escenario aceptado no es posible, dada la cantidad de agua encontrada en las rocas lunares recolectadas de la superficie lunar a principios de la década de 1970 en las misiones Apollo XV, XVI y XVII. Por “agua”, los investigadores no quieren decir agua líquida, sino hidroxilo, un compuesto químico que incluye hidrógeno y oxígeno, los ingredientes del agua.

Esos elementos constituyentes del agua habrían estado en la Luna todo este tiempo, dicen los científicos.

“Aún pienso que el escenario del impacto es la mejor explicación para la formación de la Luna, pero tenemos que reconciliar esto con la teoría del hidrógeno”, dice el director del estudio Hejiu Hui, investigador en ingeniería en la Universidad de Notre Dame, a SPACE.com.

Los resultados se publicaron el 17 de febrero en Nature Geoscience.

Agua en la ‘roca del génesis’ de la Luna

Anteriores estudios han sugerido que, los elementos que forman el agua, llegaron a la Luna procedentes de fuentes externas mucho después de que se enfriase la corteza lunar. En estudios recientes, se propusieron el viento solar – un flujo de partículas que emana del Sol – así como meteoritos y cometas, como posibles fuentes para los depósitos de agua lunar.

Pero la explicación no tiene en cuenta la cantidad de agua encontrada en las muestras de Apolo, afirman los investigadores en el nuevo estudio.

Debido a que hallaron el hidroxilo en las profundidades de cada muestra de toca, los científicos dicen haber eliminado el viento solar como explicación para el agua, debido a que estas partículas penetran en la superficie solo un poco. Un impacto de asteroide o cometa empujaría el hidrógeno a mayor profundidad, pero no sería tan puro como en las muestras que observaron los investigadores, debido a que se habría fundido debido al calor de la colisión del asteroide.

Los investigadores estudiaron las muestras de las últimas misiones Apollo, incluyendo la famosa “roca del génesis”, que toma su nombre debido a su avanzada edad de 4500 millones de años, aproximadamente la misma época en la que se cree que se formó la Luna.

Usando un espectrómetro infrarrojo, los investigadores encontraron agua incrustada en la roca del génesis, así como en todas las otras muestras de Apolo que estudiaron. Esto implica que había agua presente en los distintos lugares de aterrizaje de las Apollo XV, XVI, y  XVII.

La investigación de Hui desmiente los viejos análisis de rocas de Apollo que encontraron que eran muy secas, excepto por unos pequeños restos de agua atribuidos a una filtración en los contenedores de las rocas cuando regresaban a la Tierra.

Los antiguos instrumentos que analizaron estas muestras no eran, sin embargo, lo bastante sensibles. Hui dice que estos viejos espectrómetros tenían una sensibilidad en torno a 50 partes por millón (ppm), mientras que sus instrumentos eran capaces de detectar concentraciones de agua de unas 6 ppm en anortositas y 2,7 ppm in troctolitas, ambas rocas ígneas que se hallan en la corteza lunar.

Las troctolitas se forman en las tierras altas como parte de la corteza superior de las tierras altas de la Luna, y las anortositas se cree que forman parte de la corteza “primaria” de la Luna, que se solidificó aproximadamente a la vez que el resto de cuerpos del Sistema Solar.

Encontrar agua en la corteza lunar, dicen los científicos, implica que las rocas lunares podrían haber tardado más en cristalizar de lo que anteriormente se pensaba. La cantidad exacta de agua presente en estas rocas, sin embargo, podría variar en futuras medidas, dependiendo de cómo se calibren.

Antiguos hallazgos de agua en la Luna

Hui decidió analizar de nuevo las rocas de Apollo tras un conjunto de resultados en los últimos años que sugerían que la Luna era mucho más húmeda de lo que se pensaba anteriormente, comenta.

La nave Clementine de la NASA encontró pruebas de hielo de agua tras realizar un barrido de la superficie con un radar en 1996, pero posteriores observaciones de seguimiento con el radiotelescopio de Arecibo, en Puerto Rico, sugerían que las zonas donde se encontró el hielo eran áreas con demasiada luz solar para que sobreviviera el hielo. En lugar de hielo, los investigadores anotaron las observaciones como pilas de escombro.

El Lunar Prospector de la NASA encontró posibles restos de agua en 1998 en ambos polos de la Luna, pero el instrumento solo era capaz de detectar la presencia de hidrógeno, no de otros elementos.

Luego, en 2008, nuevos trabajos de laboratorio sobre las muestras lunares de Apollo encontraron hidrógeno en cristales volcánicos lunares.

Sin embargo, en septiembre de 2009, tres naves que orbitaban la Luna encontraron “pruebas inequívocas de agua” sobre la superficie lunar. Las misiones Chandrayaan-1, de la India, y Cassini y Deep Impact, de la NASA, detectaron un enlace químico hidrógeno-oxígeno — un indicador de agua o hidroxilo —  en longitudes de onda de la luz reflejada desde la Luna.

Estos hallazgos se cree que representan solo pequeñas cantidades de agua. Apenas un par de meses más tarde, en noviembre de 2009, los científicos de la misión Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) anunciaron que la nave había encontrado grandes depósitos de hielo en el polo sur de la Luna.

Los científicos descubrieron una gran cantidad de hielo en el Cráter Shackleton, del polo sur, en 2012. Basándose en los resultados, algunos grupos dicen que misiones humanas de largo plazo podrían vivir de las reservas de agua de la Luna mientras realizar tareas científicas, de minería u otras labores.

Fuente: Ciencia Kanija - SPACE.com