"Ciclo del agua en la Luna" es una frase que muchas personas, incluidos los científicos lunares, nunca esperaban escuchar. Este sorprendente nuevo hallazgo de agua ubicua en la superficie de la Luna, revelado y confirmado por tres naves espaciales diferentes el año pasado, ha sido uno de los principales temas de discusión y estudio recientes por parte de investigadores lunares. Pero descubrir el ciclo de cómo aparece y desaparece el agua durante el día lunar sigue siendo difícil. A partir de ahora, los científicos sospechan que existen algunos procesos diferentes que podrían estar entregando agua e hidroxilo (OH) a la superficie lunar: meteoritos o cometas que golpean la Luna, desgasificación del interior de la Luna o el viento solar que interactúa con el regolito lunar. Pero hasta ahora, ninguno de los detalles de ninguno de estos procesos se está sumando.
Dana Hurley, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, es parte del equipo de científicos que intenta modelar el ciclo del agua lunar, y habló sobre el trabajo en el tercer Foro Lunar anual del Instituto de Ciencia Lunar de la NASA en el Centro de Investigación Ames, del 20 al 22 de julio de 2010. .
"Cuando hacemos el modelo, asumimos que la forma en que se pierde el agua es a través de la fotodisociación, y eso establece la escala de tiempo", dijo Hurley a la revista Space. "Y usando esa escala de tiempo, la cantidad que ingresa a través del viento solar o los micrometeoritos no puede sumar la cantidad observada si está en estado estable, por lo que algo no está sucediendo".
La fotodisociación implica la ruptura de una sustancia en componentes más simples por la energía radiante de la luz solar.
Parece que la cantidad de agua varía a lo largo del día lunar. Dos observaciones separadas por una semana por un espectrómetro en la nave espacial Deep Impact reutilizada (ahora llamada EPOXI) mostraron que la región que estaba cerca del terminador de la Luna al amanecer tenía una cantidad detectable de agua e hidroxilo, y una semana después cuando era cerca del mediodía, esos Las sustancias se habían ido. Pero la nueva región al amanecer tenía H2O y OH.
Una teoría sostiene que el agua y el hidroxilo se forman, en parte, a partir de iones de hidrógeno en el viento solar. Para el mediodía local, cuando la luna está más cálida, se pierde algo de agua e hidroxilo. Al anochecer, la superficie se enfría nuevamente y el agua y el hidroxilo regresan.
Pero, dijo Hurley, el viento solar en estado estacionario no reproduce la densidad superficial observada del agua y el hidroxilo.
Además, observar las otras fuentes posibles, la tasa de fuente conocida de micrometeoroides y cometas, tampoco proporciona la cantidad de H20 y OH observados.
"Realmente nos gustaría tener muchas más observaciones para comprender cómo evoluciona en el transcurso del día", dijo Hurley.
En su charla, Hurley dijo que su equipo ha estado tratando de analizar todos los ángulos e ideas posibles, incluidos los recientes impactos de cometas más grandes en la Luna, o potencialmente un evento estacional donde el agua depositada en los polos de invierno podría liberarse cuando se calienta en verano. Pero hasta ahora ninguna de estas ideas ha sido probada o modelada, y hasta ahora no proporcionan una solución al ciclo diario de agua que se observó.
También señaló que, dado que obviamente están ocurriendo algunos procesos únicos, la interacción entre la superficie y la atmósfera necesita más estudio.
"La superficie y la atmósfera están unidas", dijo Hurley en una entrevista con la revista Space. “La atmósfera se produce desde la superficie; No hay atmósfera que dure mucho tiempo en la Luna y se está produciendo y perdiendo constantemente. Y entonces, proviene de la superficie, ya sea de algo que proviene de los granos de regolito lunar o de algo que está interactuando con esos granos, ya sea viento solar o algo que está impactando. Entonces, la superficie es la fuente de la atmósfera y esa atmósfera regresa e interactúa con la superficie nuevamente. Y realmente tienes que entender todo ese sistema ".
Entonces, ¿cuál es su mejor suposición en cuanto a la fuente del agua?
Hurley dijo que tiene que haber algún tipo de reciclaje dentro del regolito, y quizás una química de superficie compleja que permita que el H20 y el OH existan por períodos más largos de tiempo, lo que explicaría mejor la densidad de la superficie.
"Lo que he visto es lo que podría estar sucediendo en la atmósfera y cómo las cosas saltan de la superficie hacia arriba y luego hacia la superficie", dijo. “El regolito lunar es bastante flojo, y estas pequeñas partículas y gases pueden descender dentro del regolito y estar dentro de la parte superior varios centímetros y descender y retroceder. Así que hay un intercambio en esa capa superior que está actuando como un depósito. Esa es mi mejor suposición de lo que está sucediendo ".
