Evidencias de que la Luna tendría un interior rico en agua

Traducción de:https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170724114125.htm

Usando datos satelitales, los investigadores han descubierto por primera vez agua distribuida en antiguos depósitos volcánicos explosivos en la luna, lo que sugiere que su interior contiene cantidades sustanciales de agua.+

La evidencia de antiguos depósitos volcánicos sugiere que el magma lunar contenía cantidades sustanciales de agua, reforzando la idea de que el interior de la luna es rico en agua.

Crédito: Olga Prilipko Huber

Un nuevo estudio de datos de satélite encuentra que numerosos depósitos volcánicos distribuidos a través de la superficie de la Luna contienen cantidades inusualmente altas de agua atrapada en comparación con los terrenos circundantes. El hallazgo de agua en estos antiguos depósitos, que se cree consisten en cuentas de vidrio formadas por la erupción explosiva de magma procedente del profundo interior lunar, refuerza la idea de que el manto lunar es sorprendentemente rico en agua.

Los científicos habían asumido durante años que el interior de la Luna había sido empobrecido en gran medida de agua y otros compuestos volátiles. Eso comenzó a cambiar en 2008, cuando un equipo de investigación, incluido el geólogo de la Brown University, Alberto Saal, detectó pequeñas cantidades de agua en algunas de las cuentas de vidrio volcánicas traídas a la Tierra por las misiones Apolo 15 y 17 a la Luna. En 2011, el estudio más a fondo de pequeñas formaciones cristalinas dentro de esas cuentas reveló que en realidad contienen cantidades de agua similares a  algunos basaltos en la Tierra. Eso sugiere que el manto de la Luna – partes de él ,al menos – contienen tanta agua como la de la Tierra.

“La pregunta clave es si esas muestras de Apolo representan las condiciones masivas del interior lunar o representan regiones inusuales o tal vez anómalas ricas en agua dentro de un manto” seco”, dijo Ralph Milliken, autor principal de la nueva investigación y ProfesorAsociado en el Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences de la Brown University. “Observando los datos orbitales, podemos examinar los grandes depósitos piroclásticos de la Luna que nunca fueron muestreados por las misiones Apolo o Luna. El hecho de que casi todos ellos muestran signaturas de agua sugiere que las muestras de Apolo no son anómalas, por lo que puede ser que el interior de la Luna esté húmedo “.

La investigación, que Milliken co-escribió con Shuai Li, un investigador postdoctoral de la Hawaii University y reciente Ph.D. en Brown, se publica en “Nature Geoscience”.

Detectar el contenido de agua de los depósitos volcánicos lunares utilizando instrumentos orbitales no es una tarea fácil. Los científicos usan espectrómetros orbitales para medir la luz que rebota sobre una superficie planetaria. Al mirar qué longitudes de onda de luz son absorbidas o reflejadas por la superficie, los científicos pueden tener una idea de qué minerales y otros compuestos están presentes.

El problema es que la superficie lunar se calienta a lo largo de un día, especialmente en las latitudes donde se encuentran estos depósitos piroclásticos. Esto significa que además de la luz reflejada desde la superficie, el espectrómetro también termina mediendo el calor.

“La radiación emitida térmicamente ocurre en las mismas longitudes de onda que necesitamos usar para buscar agua”, dijo Milliken. “Así que para decir con toda confianza que el agua está presente, primero tenemos que explicar y eliminar el componente térmicamente emitido”.

Para ello, Li y Milliken utilizaron mediciones basadas en muestras de laboratorio traídas por las misiones Apolo, combinadas con un detallado perfil de temperatura de las áreas de interés en la superficie de la Luna. Utilizando la nueva corrección térmica, los investigadores examinaron los datos del Moon Mineralogy Mapper, un espectrómetro de imágenes que voló a bordo del orbitador lunar Chandrayaan-1 de la India.

Los investigadores encontraron evidencia de agua en casi todos los grandes depósitos piroclásticos que habían sido previamente mapeados a través de la superficie de la Luna, incluyendo depósitos cerca de los sitios de aterrizaje de Apollo 15 y 17, donde se recolectaron las muestras de cuentas de vidrio que llevaban agua.

“La distribución de estos depósitos ricos en agua es la clave”, dijo Milliken. “Están esparcidos por la superficie, lo que nos dice que el agua que se encuentra en las muestras de Apolo no es una excepción”.  Las piroclásticas lunares parecen ser universalmente ricas en agua, lo que sugiere que lo mismo puede ocurrir con el manto”.

La idea de que el interior de la Luna es rico en agua plantea interesantes preguntas sobre la formación de la Luna. Los científicos creen que la Luna se formó a partir de los restos dejados tras un objeto sobre el tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra muy temprano en la historia del sistema solar. Una de las razones por las que los científicos habían asumido que el interior de la Luna debería estar seco es que parece improbable que alguno del hidrógeno necesario para formar agua pudiera haber sobrevivido al calor de ese impacto.

“La creciente evidencia de agua dentro de la Luna sugiere que el agua de alguna manera sobrevivió, o que fue traída poco después del impacto de asteroides o cometas antes de que la Luna se hubiese solidificado completamente”, dijo Li. “El origen exacto del agua en el interior lunar sigue siendo una gran pregunta”.

Además de arrojar luz sobre la historia del agua en el sistema solar temprano, la investigación también podría tener implicaciones para la futura exploración lunar. Las cuentas volcánicas no contienen mucha agua – alrededor de 0.05 por ciento en peso, dicen los investigadores – pero los depósitos son grandes, y el agua podría potencialmente ser extraída.

“Otros estudios han sugerido la presencia de hielo de agua en regiones sombreadas en los polos lunares, pero los depósitos piroclásticos se encuentran en lugares que pueden ser más fáciles de acceder”, dijo Li. “Cualquier cosa que ayude a salvar a los futuros exploradores lunares de tener que traer mucha agua a casa es un gran paso adelante, y nuestros resultados sugieren una nueva alternativa”.

La investigación fue financiada por el NASA Lunar Advanced Science and Exploration Research Program (NNX12AO63G).

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