Científicos que utilizan datos del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, o LRO, han identificado áreas brillantes en cráteres cerca del polo sur de la luna que son lo suficientemente frías como para tener escarcha en la superficie.

La nueva evidencia proviene de un análisis que combinó las temperaturas de la superficie con información sobre cuánta luz se refleja en la superficie de la luna.

"Descubrimos que los lugares más fríos cerca del polo sur de la luna son también los lugares más brillantes, más brillantes de lo que esperaríamos del suelo solo, y eso podría indicar la presencia de escarcha en la superficie, "dijo Elizabeth Fisher, el autor principal del estudio, publicado en Ícaro. Fisher llevó a cabo el análisis de datos mientras realizaba una investigación en la Universidad de Hawai'i en Manoa después de obtener su título universitario. Ahora es una estudiante de posgrado en la Universidad de Brown.

Los depósitos de hielo parecen ser irregulares y delgados, y es posible que se mezclen con la capa superficial del suelo, polvo y pequeñas rocas llamadas regolito. Los investigadores dicen que no ven extensiones de hielo similares a un estanque congelado o una pista de patinaje. En lugar de, están viendo señales de escarcha en la superficie.

La escarcha se encontró en trampas frías cerca del polo sur de la luna. Las trampas frías son áreas permanentemente oscuras, ubicadas en el piso de un cráter profundo oa lo largo de una sección de la pared del cráter que no recibe luz solar directa, donde las temperaturas permanecen por debajo de menos 260 grados Fahrenheit (menos 163 grados Celsius). 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 frías lunares podrían almacenar agua helada, pero confirmar esa hipótesis resultó ser un desafío. Las observaciones realizadas por el orbitador 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 ligado al agua o si estaba presente de alguna otra forma. Comprender 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 escarcha lunar al comparar las lecturas de temperatura del instrumento Diviner de LRO con las mediciones de brillo del altímetro láser Lunar Orbiter de la nave espacial. o LOLA. En estas comparaciones, las áreas más frías cerca del polo sur también eran muy brillantes, indicando la presencia de hielo u otros materiales altamente reflectantes. Los investigadores observaron las temperaturas máximas de la superficie, porque el hielo de agua no durará si la temperatura sube por encima del umbral crucial.

Los hallazgos son consistentes con el análisis de los datos de LRO de otro equipo, informó en 2015. Ese estudio comparó las temperaturas máximas con ultravioleta, o UV, datos del proyecto de mapeo Lyman-Alpha, o LÁMPARA. Tanto LOLA como LAMP pueden medir el brillo de la superficie sin luz solar. LOLA lo hace midiendo la luz láser reflejada, y LÁMPARA, midiendo la luz de las estrellas reflejada y el resplandor ultravioleta 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 conjuntos de datos completos formados por años de mediciones continuas".

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

"Lo que siempre ha sido intrigante acerca de la luna es que esperamos encontrar hielo donde las temperaturas sean lo suficientemente frías para el hielo, pero eso no es exactamente lo que vemos, "dijo Matt Siegler, investigador del Planetary Science Institute en Dallas, Texas, y coautor del estudio.

También se han identificado hielo de agua y otros depósitos en trampas frías cerca del polo norte de 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 aún están averiguando qué escenario es "más normal".

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

En todo caso, Siegler dijo:ahora hay suficiente evidencia para abogar por una mayor investigación. El hielo de la luna no solo podría proporcionar recursos para la exploración, también podría ayudarnos a comprender los orígenes del agua de la Tierra.