Agencias / Ciudad de México.- Un equipo de científicos de la Universidad de Hawái y el Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA (JPL, por sus siglas en inglés) ha descubierto que las latitudes elevadas de la Luna se están oxidando. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista Science Advances.
Los expertos encontraron hematita, una forma de óxido que requiere de oxígeno y agua, dos elementos que se supone no prevalecen en nuestro satélite natural. “Es muy desconcertante. La Luna es un entorno terrible para que se forme hematita”, explicó el doctor en geociencias planetarias que dirigió la investigación, Shuai Li.
Para todos los que me lo habéis pedido os dejo el link al estudio: https://t.co/zRiPpAs56N
— Mar Gómez (@MarGomezH) September 5, 2020
El hallazgo fue posible gracias al análisis de datos recabados por el instrumento Moon Mineralogy Mapper o M3, diseñado por la NASA, que voló a bordo de Chandrayaan-1, la primera misión de la India a la Luna, que proporcionó el primer mapa mineralógico de la superficie lunar. Asimismo, en 2009 esta herramienta encontró agua congelada en el cuerpo celeste.
“Al principio, no me lo creía en absoluto. No debería existir en base a las condiciones presentes en la Luna”, agregó la científica de JPL Abigail Fraeman. Sin embargo, señaló que desde que se descubrieron moléculas de agua en el satélite, se ha estado especulando sobre la presencia de una mayor variedad de minerales.
El hierro es altamente reactivo con el oxígeno, formando óxido rojizo que se ve comúnmente en la Tierra. La superficie y el interior de la Luna, sin embargo, carecen virtualmente de oxígeno, por lo que el hierro metálico prístino prevalece en la Luna y el hierro altamente oxidado no se ha confirmado en muestras devueltas de las misiones Apolo.
My personal theory is that the Moon's warranty just expired. But here's why the scientists think the Moon is rusting: https://t.co/EMDx4KOqMO pic.twitter.com/6Ubwe6xuLe
— Corey S. Powell (@coreyspowell) September 2, 2020
Además, el hidrógeno del viento solar golpea la superficie lunar, que actúa en oposición a la oxidación. Por tanto, la presencia de minerales que contienen hierro altamente oxidados, como la hematita, en la Luna es un descubrimiento inesperado.
“Nuestra hipótesis es que la hematita lunar se forma a través de la oxidación del hierro de la superficie lunar por el oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra que ha sido continuamente arrastrado a la superficie lunar por el viento solar cuando la Luna está en la cola magnética de la Tierra durante los últimos miles de millones de años”, explica Li.
Para hacer este descubrimiento, Li, el profesor de HIGP Paul Lucey y los coautores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA analizaron los datos de reflectancia hiperespectral adquiridos por el Moon Mineralogy Mapper (M3) diseñado por el JPL de la NASA a bordo de la misión Chandrayaan-1 de India.
Esta nueva investigación se inspiró en el descubrimiento anterior de Li de hielo de agua en las regiones polares de la Luna en 2018. “Cuando examiné los datos de M3 en las regiones polares, encontré algunas características espectrales y patrones que son diferentes de los que vemos en las latitudes más bajas o las muestras de Apolo –detalla Li–. Tenía curiosidad por saber si es posible que haya reacciones de agua y roca en la Luna. Después de meses de investigación, descubrí que estaba viendo la firma de la hematita”.
El equipo encontró que los lugares donde la hematita está presente están fuertemente correlacionados con el contenido de agua en la alta latitud y otros encontrados anteriormente y están más concentrados en el lado cercano, que siempre está de cara a la Tierra.
“Más hematita en el lado cercano lunar sugirió que podría estar relacionado con la Tierra –deduce Li–. Esto me recordó un descubrimiento de la misión japonesa Kaguya de que el oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra puede ser transportado a la superficie lunar por el viento solar cuando la Luna está en la cola magnética de la Tierra. Por lo tanto, el oxígeno atmosférico de la Tierra podría ser el principal oxidante para producir hematita. El agua y el impacto del polvo interplanetario también pueden haber jugado un papel fundamental”.
“Curiosamente, la hematita no está absolutamente ausente del lado lejano de la Luna, donde el oxígeno de la Tierra puede que nunca haya llegado, aunque se observaron muchas menos exposiciones –admite Li–. La minúscula cantidad de agua (< 0,1% del peso) observada en las altas latitudes lunares puede haber estado sustancialmente involucrada en el proceso de formación de hematita en el lado lejano de la luna, lo que tiene importantes implicaciones para la interpretación de la hematita observada en algunos asteroides de tipo S pobres en agua”.
Li asegura que “este descubrimiento remodelará nuestro conocimiento sobre las regiones polares de la Luna. La Tierra puede haber jugado un papel importante en la evolución de la superficie de la Luna”.
Could landing on the Moon change the lunar environment? A @NASAGoddard instrument, SEAL, will fly aboard a commercial lander to determine how a landing spacecraft could chemically alter lunar dust. https://t.co/I3XbIWBRH6
— NASA Moon (@NASAMoon) September 2, 2020
¿Dónde inicia el “misterio”?
Según un comunicado de la NASA, “el misterio comienza con el viento solar”, cuya corriente bombardea la Tierra y la Luna con hidrógeno, un elemento químico que dificulta la formación de la hematita, y mientras que nuestro planeta tiene un campo magnético que la protege de este hidrógeno, la Luna no lo tiene y queda expuesta.
“Nuestra hipótesis es que la hematita lunar se forma a través de la oxidación del hierro de la superficie de la Luna por el oxígeno de la atmósfera terrestre que ha sido continuamente arrastrado a la superficie lunar por el viento solar mientras la Luna estuvo en la cola magnética de la Tierra durante los últimos miles de millones de años”, explicó Li.
Tras este descubrimiento, Li considera que “la Tierra pudo haber jugado un papel importante en la evolución de la superficie de la Luna” y que los nuevos datos permitirán reformular el conocimiento sobre las regiones polares de nuestro satélite natural.
- Aunque la Luna carece de atmósfera, alberga rastros de oxígeno expulsados desde nuestro planeta. Así, M3 encontró una mayor cantidad de hematita en el lado del satélite que está más cerca de la Tierra.
- Se cree que la cola magnética de la Tierra tiene un efecto mediador que bloquea el 99 % del viento solar durante ciertos periodos de tiempo, interrumpiendo el paso del hidrógeno que daría inicio al proceso de oxidación.
- Si bien la mayor parte de la Luna está completamente seca, se puede encontrar hielo en algunos cráteres del lado opuesto de la Luna. No obstante, la hematita se detectó lejos de esa zona y se la vincula con moléculas de agua que se encuentran en la superficie lunar.
El equipo de investigación espera que las misiones ARTEMIS de la NASA puedan devolver muestras de hematita de las regiones polares. Las firmas químicas de esas muestras pueden confirmar su hipótesis de si la hematita lunar es oxidada por el oxígeno de la Tierra y puede ayudar a revelar la evolución de la atmósfera de la Tierra en los últimos miles de millones de años.
There’s Moon rust amid the Moon dust. Researchers found traces of hematite, a mineral form of rust, near lunar poles. But the Moon isn't supposed to have oxygen or liquid water, so how can it be rusting? See possible answers to this @NASAMoon puzzle: https://t.co/4dTqNtU4hV pic.twitter.com/Bn3z2BqXJl
— NASA JPL (@NASAJPL) September 2, 2020
