Mapa mejorado de hematites (color rojo) en la Luna usando una proyección esférica (solo en el lado cercano). Crédito:Shuai Li
Para sorpresa de muchos científicos planetarios, el mineral de hierro oxidado hematita se ha descubierto en latitudes altas de la Luna, según un estudio publicado hoy en Avances de la ciencia dirigido por Shuai Li, investigador asistente en el Instituto Hawai'i de Geofísica y Planetología (HIGP) en la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánica y Terrestre de UH Mānoa (SOEST).
El hierro es muy reactivo con el oxígeno, formando óxido rojizo que se ve comúnmente en la Tierra. La superficie y el interior de la Luna, sin embargo, están prácticamente desprovistos 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. Además, hidrógeno en el viento solar golpea la superficie lunar, que actúa en oposición a la oxidación. Entonces, 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. "dijo 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 y en otros lugares 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.
Mapa de hematita en la luna:un color más rojo significa más hematita. Crédito:Shuai Li
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 que algunas características y patrones espectrales son diferentes de los que vemos en las latitudes más bajas o las muestras de Apolo, ", dijo Li." Tenía curiosidad por saber si es posible que haya reacciones agua-roca en la Luna. Después de meses de investigación, Me di cuenta de que estaba viendo la firma de la hematita ".
El equipo descubrió que las ubicaciones donde hay hematita están fuertemente correlacionadas con el contenido de agua en la latitud Li alta y otras encontradas anteriormente y están más concentradas en el lado cercano. que siempre mira hacia la Tierra.
"Más hematita en el lado cercano lunar sugirió que podría estar relacionado con la Tierra, ", dijo 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. Entonces, 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 "
Las áreas azules en esta imagen compuesta del Moon Mineralogy Mapper (M3) a bordo del orbitador Chandrayaan-1 de la Organización de Investigación Espacial de la India muestran agua concentrada en los polos de la Luna. Dirigiéndose a los espectros de las rocas allí, el investigador encontró signos de hematita, una forma de óxido. Crédito:ISRO / NASA / JPL-Caltech / Brown University / USGS
"Curiosamente, la hematita no está absolutamente ausente del otro lado de la Luna, donde el oxígeno de la Tierra nunca pudo haber llegado, aunque se observaron muchas menos exposiciones, "dijo Li." La pequeña cantidad de agua ( <~ 0.1% en peso) observado en latitudes lunares altas puede haber estado sustancialmente involucrado en el proceso de formación de hematites en el lado lejano lunar, lo que tiene importantes implicaciones para interpretar la hematita observada en algunos asteroides de tipo S pobres en agua ".
"Este descubrimiento remodelará nuestro conocimiento sobre las regiones polares de la Luna, ", dijo Li." La Tierra puede haber jugado un papel importante en la evolución de la superficie de la Luna ".
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.
