Investigadores de la NASA y el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory en Laurel, Maryland, informan que las corrientes de meteoroides que golpean la Luna infunden la delgada atmósfera lunar con un vapor de agua de corta duración.

Los hallazgos ayudarán a los científicos a comprender la historia del agua lunar, un recurso potencial para sostener operaciones a largo plazo en la Luna y la exploración humana del espacio profundo. Los modelos habían predicho que los impactos de meteoroides podrían liberar agua de la Luna como un vapor, pero los científicos aún no habían observado el fenómeno.

Agua salpicando en la Luna

Ahora, el equipo ha encontrado docenas de estos eventos en los datos recopilados por la Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) de la NASA, una misión robótica que orbitó a la Luna para recopilar información detallada sobre la estructura y composición de la delgada atmósfera lunar y determinar si el polvo se desplaza hacia el cielo lunar.

Mehdi Benna, del Goddard Space Flight Center de la NASA, dijo en un comunicado:

Hemos rastreado la mayoría de estos eventos hasta corrientes de meteoroides conocidas, pero la parte realmente sorprendente es que también encontramos evidencia de cuatro corrientes de meteoroides que anteriormente no se habían descubierto”.

Las corrientes de meteoroides recientemente identificadas, observadas por LADEE, ocurrieron el 9 de enero, el 2 de abril, el 5 de abril y el 9 de abril de 2014.

Crédito: Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) / NASA

Evidencia innegable de agua en la Luna

Hay evidencia de que la Luna tiene agua (H2O) e hidroxilo (OH), un pariente más reactivo del H2O. Pero los debates continúan sobre los orígenes del agua, ya sea que se distribuya ampliamente y cuánto podría estar presente.

Richard Elphic, científico del proyecto LADEE en el Ames Research Center de la NASA en Silicon Valley, California, dijo en un comunicado:

La Luna no tiene cantidades significativas de H2O u OH en su atmósfera la mayor parte del tiempo. Pero cuando la Luna pasó a través de una de estas corrientes de meteoroides, se expulsó suficiente vapor para que lo detectáramos. Y luego, cuando el evento terminó, el H2O o OH se desvanecieron”.

Los científicos lunares a menudo usan el término «agua» para referirse tanto a H2O como a OH. Determinar cuánto H2O y cuánto OH están presentes es algo que las futuras misiones de la Luna podrían abordar.

Esta infografía muestra el ciclo lunar del agua basado en las nuevas observaciones del Neutral Mass Spectrometer a bordo de la nave espacial LADEE. Crédito: NASA Goddard/Mehdi Benna/Jay Friedlander

Meteroides impactando en la Luna

Para liberar agua, los meteoroides tenían que penetrar al menos 3 pulgadas (8 centímetros) debajo de la superficie. Debajo de esta capa superior seca hasta el hueso se encuentra una delgada capa de transición, luego una capa hidratada, donde las moléculas de agua probablemente se adhieren a trozos de tierra y roca, llamado regolito.

A partir de las mediciones de agua en la exosfera, los investigadores calcularon que la capa hidratada tiene una concentración de agua de aproximadamente 200 a 500 partes por millón, o aproximadamente de 0.02 a 0.05 por ciento en peso. Esta concentración es mucho más seca que el suelo terrestre más seco, y es consistente con estudios anteriores. Es tan seco que uno necesitaría procesar más de una tonelada métrica de regolito para recolectar 16 onzas de agua.

Debido a que el material en la superficie lunar es esponjoso, incluso un meteoroide que tiene una fracción de pulgada (5 milímetros) puede penetrar lo suficiente como para liberar una bocanada de vapor. Con cada impacto, una pequeña onda de choque se expande y expulsa agua del área circundante.

Cuando una corriente de meteoroides cae sobre la superficie lunar, el agua liberada entrará en la exosfera y se propagará a través de ella. Aproximadamente dos tercios de ese vapor se escapa al espacio, pero aproximadamente un tercio aterriza de nuevo en la superficie de la Luna.

Estos hallazgos podrían ayudar a explicar los depósitos de hielo en las trampas frías en la parte oscura de los cráteres cerca de los polos. La mayor parte del agua conocida en la Luna se encuentra en trampas frías, donde las temperaturas son tan bajas que el vapor de agua y otros volátiles que se encuentran con la superficie permanecerán estables durante mucho tiempo, tal vez hasta varios miles de millones de años.

El análisis indica que los impactos de meteoroides liberan agua más rápido de lo que puede producirse a partir de las reacciones que se producen cuando el viento solar golpea la superficie lunar.

El estudio científico ha sido publicado en Nature Geoscience.