Mientras millones en la Tierra disfrutan de una vista espectacular de una superluna el 14 de diciembre, un equipo de investigación financiado por la NASA está revisando los resultados de experimentos de laboratorio recientes que explican por qué el polvo "levita" en la luna.

La investigación realizada por un miembro del Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA (SSERVI), organizado por el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, explica cómo el polvo puede estar transportándose a través de vastas regiones por encima de la superficie lunar y los anillos de Saturno, sin vientos ni agua corriente.

Aprender sobre estos procesos fundamentales está ayudando a los científicos a comprender cómo se comportan el polvo y la electricidad estática en los cuerpos sin aire. y cómo afectan a los sistemas mecánicos y eléctricos de la superficie. Esta y otras investigaciones de SSERVI están ayudando a la NASA a abordar las lagunas de conocimiento estratégico clave para cuerpos sin aire como los asteroides o las lunas de Marte. Fobos y Deimos, que probablemente sean trampolines a lo largo de nuestro viaje a Marte.

El estudio se basa en observaciones desde la era Apolo hasta la reciente misión al cometa Rosetta, y pone fin a una pregunta de larga data sobre el transporte de polvo electrostático visto en la luna y otros cuerpos planetarios sin aire. La investigación se llevó a cabo en el Instituto de Modelado de Plasma, Atmósferas y polvo cósmico en la Universidad de Colorado Boulder, y fue publicado recientemente en la revista de Cartas de investigación geofísica .

El fenómeno se muestra como serpentinas de patrones de rayos a gran altitud sobre la superficie lunar informadas por los astronautas del Apolo, así como radios radiales que aparecen intermitentemente, vistos por primera vez por la nave espacial Voyager sobre los anillos de Saturno, y los depósitos de polvo fino, o "estanques de polvo" en los cráteres de Eros. Todos estos son ejemplos de polvo que se transporta a través de vastas regiones sin vientos ni agua corriente. Los científicos creían que los procesos de polvo electrostático podrían explicar estas observaciones espaciales, pero hasta ahora no existían estudios que sustenten estas explicaciones.

Mihaly Horanyi de la Universidad de Colorado en Boulder y su equipo registraron partículas de polvo del tamaño de una micra saltando varios centímetros de altura bajo radiación ultravioleta (UV) o exposición a plasmas. En la luna de la tierra estas partículas de polvo se habrían elevado a más de 4 pulgadas (10 centímetros) por encima de la superficie lunar, lo que lleva a los investigadores a concluir que el "resplandor del horizonte" de la luna, visto en las imágenes tomadas por Surveyor 5, 6, y 7 hace cinco décadas, puede haber sido causado en parte por la dispersión de la luz solar en una nube de partículas de polvo elevadas electrostáticamente.

"Este nuevo 'modelo de carga parcheada' resolvió un mecanismo fundamental de carga y transporte de polvo, que ha desconcertado a los científicos durante décadas, "dijo Xu Wang, el primer autor del artículo.

Uno de los hallazgos científicos clave es que la emisión y reabsorción de electrones foto / secundarios en las paredes de las microcavidades formadas entre las partículas de polvo vecinas puede generar cargas eléctricas inesperadamente grandes e intensas fuerzas repulsivas entre partículas. Esto puede hacer que las partículas de polvo se muevan y se despeguen de la superficie, o "levitar". Y no solo partículas de polvo de un solo tamaño, también se pueden elevar agregados grandes.

"Esperamos que las partículas de polvo se movilicen y transporten electrostáticamente por toda la superficie lunar, así como la superficie de cualquier otro cuerpo planetario sin aire, "Dijo Wang." Si es así, La actividad del polvo electrostático también puede ser responsable de la degradación de los retrorreflectores en la superficie lunar ".

Las observaciones de laboratorio también mostraron que las superficies polvorientas se volvían lisas como consecuencia de la movilización del polvo. Estos procesos de polvo electrostático podrían ayudar a explicar la formación de los "estanques de polvo" en el asteroide Eros y el cometa 67P. y la inesperadamente suave superficie del helado satélite Atlas de Saturno.