El análisis de una roca lunar oxidada sugiere que el interior de la Luna está seco

El estudio contradice un documento publicado recientemente, que sugiere que el interior de la luna está húmedo.

Fuente: University of California – San Diego

La luna probablemente esté muy seca en su interior, según un nuevo estudio que analiza fragmentos de la “Rusty Rock”, una roca recolectada de la superficie lunar durante la misión Apollo 16 en 1972.

Imagen de la recolección de la “Rusty Rock” 66095 en la superficie lunar por el piloto del módulo lunar, Charlie Duke,  y el comandante John Young.  Abril de 1972. Crédito: NASA

La luna probablemente esté muy seca en su interior, según un nuevo estudio de investigadores de la Scripps Institution of Oceanography de la University of California-San Diego, publicado el 21 de agosto de 2017 en las Proceedings of the National Academy of Sciences.

La cuestión de la humedad de la luna es importante porque la cantidad de agua y otros elementos y compuestos volátiles (fácilmente evaporados) proporcionan pistas sobre la historia de la luna y cómo se formó.

“La incógnita sobre si la Luna está húmeda o seca puede parecer trivial, pero esto es realmente muy importante”, dijo James Day, un geoquímico de la Scripps Institution of Oceanography y el principal autor del estudio financiado por el programa NASA Emerging Worlds. “Si la luna está seca -como hemos pensado durante los últimos 45 años, desde las misiones de Apolo- sería consistente con la formación de la luna en algún tipo de evento de impacto cataclísmico que la formó”, dijo Day.

Los resultados en este artículo sugieren que cuando la luna se formó estaba “muy, muy, caliente”, dijo Day. -Esencialmente un océano de magma.

Day y sus coautores creen que habría estado tan caliente que cualquier agua, u otros compuestos y elementos volátiles como el zinc, se habrían evaporado muy temprano en la historia de la luna. Llegaron a esta conclusión después de analizar fragmentos de la “Rusty Rock”, una roca oxidada recogida de la superficie de la luna durante la misión Apollo 16 en 1972.”Es la única piedra de la luna que volvió con lo que parecía ser óxido en sus superficies externas”, dijo Day.

Las implicaciones de la roca oxidada han intrigado a los científicos por mucho tiempo – el agua es uno de los ingredientes esenciales del óxido, así que ¿de dónde podría haber salido ese agua? Algunos especularon que el agua podría haber sido terrestre, pero más pruebas mostraron que la roca y el óxido eran de origen lunar.

El nuevo análisis químico de Day y su equipo aplicado a la Rusty Rock reveló que la composición de la roca es consistente con ella procedente de un interior muy seco. “Es un poco una paradoja”, dijo Day. “Es una roca húmeda que viene de una parte interior muy seca de la luna”.

Day encontró que la oxidación en la Rusty Rock está llena de isótopos más ligeros de zinc, lo que significa que es probablemente el producto de la condensación de zinc en la superficie de la Luna después de evaporarse durante el período sofocante de la formación de la luna.

“El zinc es un elemento volátil, por lo que se comporta un poco como el agua en condiciones de formación lunar”, dijo Day. “Es algo así como las nubes que se forman desde el océano, las nubes son ricas en isótopos ligeros de oxígeno, y el océano es rico en isótopos pesados ​​de oxígeno”. De la misma manera, dijo, el interior de la luna debe estar enriquecido en los isótopos pesados ​​y se ha agotado en los isótopos ligeros y elementos volátiles. Significado: seco.

“Creo que Rusty Rock fue vista durante mucho tiempo como una especie de curiosidad extraña, pero en realidad, nos dice algo muy importante sobre el interior de la luna”, dijo Day. “Estas piedras son regalos que se renuevan porque cada vez que usas una nueva técnica, estas antiguas rocas que fueron recogidas por Buzz Aldrin, Neil Armstrong, Charlie Duke, John Young y los pioneros del programa Apolo, dan maravillosos resultados”.

Pero los resultado que Day ha recogido de esta roca oxidada contradicen los resultados publicados recientemente un artículo publicado el 24 de julio de 2017 en Nature Geoscience, en el que científicos de la Universidad de Brown analizaron depósitos de vidrio encontrados en la superficie lunar y concluyeron que la presencia de agua en estos depósitos sugiere que el interior de la luna está realmente húmedo (https://observacionlunar.wordpress.com/2017/07/27/evidencias-de-que-la-luna-tendria-un-interior-rico-en-agua/ ). Pero Day es escéptico de estos resultados.

“Su estudio dice que todos los depósitos de vidrio en la superficie lunar son ‘húmedos’, lo cual es una gran observación, sin embargo, no pueden elucidar el mecanismo de su formación”, dijo.

Una de las estudiantes de doctorado de Day, Carrie McIntosh, está haciendo su propio trabajo sobre las cuentas de vidrio y la composición de los depósitos. “Ahí es donde vamos ahora”, dijo Day. “Parece que el siguiente paso lógico para tratar de resolver este problema.”

Además de los autores de Scripps, investigadores del Institut de Physique du Globe de Paris y de la University of New Mexico, Albuquerque, contribuyeron al estudio.

Traducción de:

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170821151104.htm

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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).

Presencia de agua

Encuentran nuevas pruebas de la presencia de agua en el interior de la Luna

por Amelia Ortiz · Publicada 25 julio, 2017 ·
25/7/2017 de Brown University / Nature Geoscience

Las áreas coloreadas indican un elevado contenido en agua comparado con los terrenos colindantes. Los amarillos y rojos indican los contenidos en agua más ricos . Crédito: Milliken lab / Brown University.

Un nuevo estudio de datos de satélite ha descubierto que numerosos depósitos volcánicos distribuidos por la superficie de la Luna contienen cantidades inusualmente altas de agua atrapada, en comparación con los terrenos vecinos. El hallazgo de agua en estos depósitos antiguos, que se piensa que está contenida en cuentas de cristal formadas por la erupción explosiva de magma procedente del interior de la Luna, alimenta la idea de que el el manto lunar es sorprendentemente rico en agua.

Detectar el contenido de agua de los depósitos volcánicos lunares utilizando instrumentos que están en órbita no es tarea fácil. Los científicos utilizan espectrómetros orbitales para medir la luz que rebota en una superficie planetaria. Observando a qué longitudes de onda la luz es reflejada o absorbida por la superficie, los científicos pueden tener una idea de qué minerales y otros compuestos están presentes.

Los investigadores encontraron pruebas de agua en casi todos los depósitos piroclásticos grandes que habían sido cartografiados anteriormente en la superficie de la Luna, incluyendo depósitos cercanos a los lugares de aterrizaje del Apollo 15 y el Apollo 17, donde fueron recogidas muestras de cuentas de cristal con agua en su interior.

“La distribución de estos depósitos ricos en agua es la cuestión clave”, afirma Ralph Milliken (Universidad de Brown). “Están repartidos por la superficie, lo que nos indica que el agua hallada en las muestras de las misiones Apollo no son una excepción. Las rocas piroclásticas lunares parecen ser universalmente ricas en agua, lo que sugiere que lo mismo podría ser cierto en el manto”.

[Fuente]

Orbitador de la NASA encuentra nueva evidencia de escarcha en la superficie de la Luna

 

Un equipo de científicos ha identificado en datos del orbitador LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA  áreas brillantes en cráteres cerca del polo sur de la Luna que son suficientemente fríos como para tener escarcha en la superficie. La nueva evidencia procede de un análisis que combina las temperaturas en la superficie con información acerca de la cantidad de luz reflejada desde la superficie de la Luna.

“Encontramos que los lugares más fríos cerca del polo sur de la Luna son también los más brillantes, más brillantes de lo que esperaríamos por las condiciones del terreno, y esto puede indicar la presencia de escarcha en la superficie”, comenta Elizabeth Fisher , autora principal del estudio publicado en Icarus. Fisher realizó el análisis de los datos mientras investigaba para la University of Hawai‘i en Manoa como estudiante. Actualmente trabaja en la Brown University.

 

Los depósitos de hielo tienen apariencia de estar fragmentados y ser delgados, y es posible que estén mezclados con la capa superficial de polvo y rocas pequeñas llamada regolito. Los investigadores afirman que no observan extensiones de hielo parecidas a un estanque helado o pista de patinaje. Por el contrario, lo que observan son señales de escarcha superficial.

La escarcha fue hallada en trampas frías cercanas al polo sur de la Luna. Las trampas frías son áreas en oscuridad permanente (situadas en el fondo de cráteres profundos o en una parte de la pared del cráter que no recibe luz directa del sol) donde las temperaturas permanecen por debajo de -163ºC (-260 º Farenheit). Bajo estas condiciones, el hielo de agua puede persistir durante millones o miles de millones de años.

Hace más de medio siglo, los científicos sugirieron que las trampas heladas lunares podrían almacenar hielo de agua, pero confirmar esa hipótesis resultó ser un desafío. Las observaciones hechas por el Lunar Prospector de la NASA a fines de la década de 1990 identificaron áreas ricas en hidrógeno cerca de los polos de la luna, pero no pudieron determinar si ese hidrógeno estaba unido en agua o estaba presente de alguna otra forma. La comprensión de la naturaleza de estos depósitos ha sido uno de los objetivos principales del  LRO, que ha estado orbitando la Luna desde 2009.

Fisher y sus colegas encontraron evidencia de escarcha lunar comparando las lecturas de temperatura del instrumento Diviner del LRO con mediciones de brillo del Lunar Orbiter Laser Altimeter o LOLA. En estas comparaciones, las áreas más frías cerca del polo sur también eran muy brillantes, lo que indica la presencia de hielo u otros materiales altamente reflectantes. Los investigadores observaron las temperaturas superficiales máximas, porque el hielo de agua no durará si la temperatura se acerca por encima del umbral crucial.

Los hallazgos son consistentes con el análisis de otro equipo de los datos de LRO, reportado en 2015. Ese estudio comparó las temperaturas pico con los rayos ultravioleta, u UV, del Lyman-Alpha Mapping Project, o LAMP. Tanto LOLA como LAMP son capaces de medir el brillo superficial sin luz solar. LOLA lo hace midiendo la luz láser reflejada, y LAMP, midiendo la luz de las estrellas reflejada y la claridad del cielo UV del hidrógeno.

“Estos hallazgos demuestran una vez más el valor de estudiar la luna desde órbita a largo plazo”, dijo John Keller, el científico del proyecto LRO en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Todo este trabajo comienza con completos conjuntos de datos formados por años de mediciones continuas”.

Juntos, los dos estudios refuerzan el caso de que hay escarcha en las trampas frías cerca del polo sur de la luna. Hasta ahora, sin embargo, los investigadores no han visto los mismos signos cerca del polo norte de la luna.

“Lo que siempre ha sido intrigante sobre la luna es que esperamos encontrar hielo donde las temperaturas son lo suficientemente frías para el hielo, pero eso no es lo que vemos”, dijo Matt Siegler, investigador del Planetary Science Institute de Dallas, Texas, y co-autor del  estudio.

El hielo de agua y otros depósitos también han sido identificados en trampas frías cerca del polo norte en Mercurio. Aunque es el planeta más cercano al Sol, Mercurio parece tener hasta 400 veces más hielo que la Luna, según la estimación de Siegler. Los científicos todavía están determinando cual escenario es “más normal”.

Otra pregunta tentadora es cuán viejo es el hielo de la luna. Si el agua fue suministrada por cometas helados o asteroides, podría ser tan antigua como el sistema solar y podría marcar la entrega temprana de agua a la Tierra y a la Luna. Pero si el agua fue producida por reacciones químicas impulsadas por el viento solar, es mucho más reciente. O ambos pueden ser verdad. Podría haber depósitos de hielo muy antiguo enterrados bajo tierra y agua nueva en la superficie.

En cualquier caso, dijo Siegler, hay suficiente evidencia ahora para  una investigación más profunda. No sólo el hielo de la luna podría proporcionar recursos para la exploración, sino que también podría ayudarnos a entender los orígenes del agua de la Tierra. Hace más de medio siglo, los científicos sugirieron que las trampas heladas lunares podrían almacenar hielo de agua, pero confirmar que esa hipótesis resultó ser un desafío. Las observaciones hechas por la Orbiter Lunar Prospector de la NASA a fines de la década de 1990 identificaron áreas ricas en hidrógeno cerca de los polos de la luna, pero no pudieron determinar si ese hidrógeno estaba unido en agua o estaba presente de alguna otra forma. La comprensión de la naturaleza de estos depósitos ha sido uno de los objetivos principales de LRO, que ha estado orbitando la Luna desde 2009.

Fisher y sus colegas encontraron evidencia de heladas lunares comparando las lecturas de temperatura del instrumento Diviner de LRO con mediciones de brillo del Lunar Orbiter Laser Altimeter de la nave espacial o LOLA. En estas comparaciones, las áreas más frías cerca del polo sur también eran muy brillantes, lo que indica la presencia de hielo u otros materiales altamente reflectantes. Los investigadores observaron las temperaturas superficiales máximas, porque el hielo de agua no durará si la temperatura se acerca por encima del umbral crucial.

Los hallazgos son consistentes con el análisis de otro equipo de los datos de LRO, reportado en 2015. Ese estudio comparó las temperaturas pico con los rayos ultravioleta, u UV, del Lyman-Alpha Mapping Project, o LAMP. Tanto LOLA como LAMP son capaces de medir el brillo superficial sin luz solar. LOLA lo hace midiendo la luz láser reflejada, y LAMP, midiendo la luz de las estrellas reflejada y la claridad del cielo UV del hidrógeno.

“Estos hallazgos demuestran una vez más el valor de estudiar la luna desde la órbita a largo plazo”, dijo John Keller, el científico del proyecto LRO en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Todo este trabajo comienza con completos conjuntos de datos formados por años de mediciones continuas”.

Juntos, los dos estudios refuerzan el caso de que hay heladas en las trampas frías cerca del polo sur de la luna. Hasta ahora, sin embargo, los investigadores no han visto los mismos signos cerca del polo norte de la luna.

“Lo que siempre ha sido intrigante sobre la luna es que esperamos encontrar hielo donde las temperaturas son lo suficientemente frías para el hielo, pero eso no es lo que vemos”, dijo Matt Siegler, investigador del Planetary Science Institute de Dallas, Texas, Y un co-autor en el estudio.

El hielo de agua y otros depósitos también han sido identificados en trampas frías cerca del polo norte en Mercurio. Aunque es el planeta más cercano al Sol, Mercurio parece tener hasta 400 veces más hielo que la Luna, según la estimación de Siegler. Los científicos todavía están determinando qué escenario es “más normal”.

Otra pregunta tentadora es cuán viejo es el hielo de la luna. Si el agua fue suministrada por cometas helados o asteroides, podría ser tan antigua como el sistema solar y podría marcar la entrega temprana de agua a la Tierra ya la Luna. Pero si el agua fue producida por reacciones químicas impulsadas por el viento solar, es mucho más reciente. O ambos pueden ser verdad. Podría haber eones-antiguos depósitos de hielo enterrados bajo tierra y agua nueva en la superficie.

En cualquier caso, dijo Siegler, hay suficiente evidencia ahora para  una investigación más profunda. No sólo el hielo de la luna podría proporcionar recursos para la exploración, sino que también podría ayudarnos a entender los orígenes del agua de la Tierra.

Traducción de:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/nasa-orbiter-finds-new-evidence-of-frost-on-moons-surface

En los cráteres cercanos al polo sur de la luna, el Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA encontró algunas áreas brillantes y algunas áreas muy frías. En áreas que son brillantes y frías, el hielo de agua puede estar presente en la superficie como escarcha.

Créditos: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio