Investigadores de la NASA y del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, informan que las corrientes de meteoroides que golpean la Luna infunden la delgada atmósfera lunar con un vapor de agua de corta duración.

Los hallazgos ayudarán a los científicos a comprender la historia del agua lunar, un recurso potencial para mantener operaciones a largo plazo en la Luna y la exploración humana del espacio profundo. Los modelos habían predicho que los impactos de meteoroides podrían liberar agua de la Luna en forma de vapor, pero los científicos aún no habían observado el fenómeno.

Ahora, el equipo ha encontrado docenas de estos eventos en los datos recopilados por el Explorador de la atmósfera lunar y el medio ambiente del polvo de la NASA. LADEE era una misión robótica que orbitaba la Luna para recopilar información detallada sobre la estructura y composición de la delgada atmósfera lunar. y determinar si el polvo se eleva hacia el cielo lunar.

"Rastreamos la mayoría de estos eventos en corrientes de meteoroides conocidas, pero la parte realmente sorprendente es que también encontramos evidencia de cuatro corrientes de meteoroides que antes no se habían descubierto, "dijo Mehdi Benna del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y la Universidad de Maryland en el condado de Baltimore. Benna es el autor principal del estudio, publicado en Naturaleza Geociencia .

Las corrientes de meteoroides recién identificadas, observado por LADEE, ocurrió el 9 de enero, 2 de Abril, 5 de abril y 9 de abril, 2014.

Hay evidencia de que la Luna tiene agua (H2O) e hidroxilo (OH), un pariente más reactivo del H2O. Pero continúan los debates sobre los orígenes del agua, si se distribuye ampliamente y cuánto podría estar presente.

"La Luna no tiene cantidades significativas de H2O u OH en su atmósfera la mayor parte del tiempo, "dijo Richard Elphic, el científico del proyecto LADEE en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California. "Pero cuando la Luna pasó a través de una de estas corrientes de meteoroides, se expulsó suficiente vapor para que lo pudiéramos detectar. Y luego, cuando el evento terminó, el H2O o el OH desaparecieron ".

Los científicos lunares a menudo usan el término "agua" para referirse tanto al H2O como al OH. Averiguar la cantidad de H2O y la cantidad de OH presentes es algo que podrían abordar las futuras misiones de la Luna.

LADEE, que fue construido y administrado por el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California, detectó el vapor usando su espectrómetro de masas neutral, un instrumento construido por Goddard. La misión orbitó la Luna desde octubre de 2013 hasta abril de 2014 y reunió información detallada sobre la estructura y composición de la atmósfera lunar. o más correctamente, la "exosfera", una débil envoltura de gases alrededor de la Luna.

Para soltar agua los meteoroides tenían que penetrar al menos 3 pulgadas (8 centímetros) por debajo de la superficie. Debajo de esta capa superior completamente seca se encuentra una fina capa de transición, luego una capa hidratada, donde es probable que las moléculas de agua se adhieran a trozos de suelo y roca, llamado regolito.

De las mediciones de agua en la exosfera, los investigadores calcularon que la capa hidratada tiene una concentración de agua de alrededor de 200 a 500 partes por millón, o aproximadamente de 0,02 a 0,05 por ciento en peso. Esta concentración es mucho más seca que el suelo terrestre más seco, y es consistente con estudios anteriores. Está tan seco que uno necesitaría procesar más de una tonelada métrica de regolito para recolectar 16 onzas de agua.

Debido a que el material de la superficie lunar es esponjoso, incluso un meteoroide de una fracción de pulgada (5 milímetros) de diámetro puede penetrar lo suficiente como para liberar una bocanada de vapor. Con cada impacto, una pequeña onda de choque se abre y expulsa agua del área circundante.

Cuando una corriente de meteoroides llueve sobre la superficie lunar, el agua liberada entrará en la exosfera y se esparcirá a través de ella. Aproximadamente dos tercios de ese vapor se escapa al espacio, pero alrededor de un tercio regresa a la superficie de la Luna.

Estos hallazgos podrían ayudar a explicar los depósitos de hielo en trampas frías en los tramos oscuros de los cráteres cerca de los polos. La mayor parte del agua conocida en la Luna se encuentra en trampas frías, donde las temperaturas son tan bajas que el vapor de agua y otros volátiles que se encuentran con la superficie permanecerán estables durante mucho tiempo, quizás hasta varios miles de millones de años. Los impactos de meteoritos pueden transportar agua tanto dentro como fuera de las trampas frías.

El equipo descartó la posibilidad de que toda el agua detectada procediera de los propios meteoroides.

"Sabemos que parte del agua debe provenir de la Luna, debido a que la masa de agua que se libera es mayor que la masa de agua dentro de los meteoroides que entran, "dijo el segundo autor del artículo, Dana Hurley del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

El análisis indica que los impactos de meteoroides liberan agua más rápido de lo que se puede producir a partir de las reacciones que ocurren cuando el viento solar golpea la superficie lunar.

"El agua que se pierde es probablemente antigua, ya sea que se remonta a la formación de la Luna o se haya depositado temprano en su historia, "dijo Benna.

La NASA está liderando un regreso sostenible a la Luna con socios comerciales e internacionales para expandir la presencia humana en el espacio y traer nuevos conocimientos y oportunidades.