Comprender el contenido de agua en la Luna es crucial para nosotros. No solo porque podamos saber exactamente dónde se encuentra el agua en la superficie lunar para poder emplearla en futuras misiones tripuladas, sino porque aportaría una información muy valiosa sobre la formación y evolución de nuestro satélite. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Hawái (UH) en Mānoa ha revelado que los electrones de alta energía en la lámina de plasma de la Tierra están influyendo en los procesos de erosión de la Luna y podrían ser fundamentales en la formación de agua en la Luna. (El viento solar se compone principalmente de partículas de alta energía como los protones. Se cree que es el mecanismo principal que forma agua en la Luna).
¿De qué manera influye la Tierra?
Según los expertos, que exponen sus conclusiones en la revista Nature Astronomy, los electrones de alta energía ubicados en una cola de plasma alrededor de la Tierra serían los que están erosionando la Luna y parecen haber dado lugar a agua en toda la superficie lunar. Este descubrimiento también podrían explicar cómo el agua se acumula en bolsas en la Luna que nunca ven la luz solar, esto es, en las regiones permanentemente sombreadas (PSR) de la Luna.
La magnetosfera terrestre es un escudo o campo de fuerza que protege a la Tierra de la erosión espacial y la dañina radiación del Sol. A causa del viento solar, la magnetosfera se deforma y se genera una larga cola formada por electrones e iones de alta energía. Por su parte, la Luna gira alrededor de la Tierra todos los meses y pasa alrededor del 27 por ciento de su viaje dentro de la cola magnética. Fue este período precisamente en el que se centró el equipo de científicos de la Universidad de Hawái.
"Esto proporciona un laboratorio natural para estudiar los procesos de formación del agua superficial lunar", explicó Shuai Li, líder del trabajo. "Cuando la luna está fuera de la cola magnética, la superficie lunar es bombardeada con viento solar. Dentro de la cola magnética, casi no hay protones del viento solar y se esperaba que la formación de agua cayera a casi cero".
Sin embargo, parece se sigue formando agua cuando la superficie lunar está protegida de los vientos solares, dentro de la cola magnética. Los expertos analizaron los datos de teledetección de la misión Chandrayaan 1 de la India entre 2008 y 2009. Las observaciones revelaron que la formación de agua dentro de la cola magnética de la Tierra es casi idéntica a los períodos en los que la Luna estaba fuera de esta región.
"Para mi sorpresa, las observaciones de teledetección mostraron que la formación de agua en la cola magnética de la Tierra es casi idéntica al momento en que la Luna estaba fuera de la cola magnética de la Tierra", afirma Li. “Esto indica que, en la cola magnética, puede haber procesos de formación adicionales o nuevas fuentes de agua no asociadas directamente con la implantación de protones del viento solar. En particular, la radiación de electrones de alta energía exhibe efectos similares a los de los protones del viento solar”.
De ahí que los investigadores crean que hay otras fuerzas en juego, concretamente, los electrones de alta energía. Por ejemplo, estos podrían estar reaccionando con el suelo de la Luna, liberando hidrógeno atrapado que luego puede formar agua.
“En conjunto, este hallazgo y mis hallazgos anteriores sobre polos lunares oxidados indican que la madre Tierra está fuertemente ligada a su Luna en muchos aspectos no reconocidos”, continúa Li.
El equipo tiene la intención de continuar con este descubrimiento investigando el entorno del plasma alrededor de la Luna y el contenido de agua en los polos lunares en diferentes puntos del paso de la Luna a través de la cola magnética; una misión que formará parte del programa Artemis de la NASA cuya meta es devolver a la humanidad a la Luna tras 50 años sin haber puesto un pie en suelo lunar.
Referencias:
S. Li et al. Formation of lunar surface water associated with high-energy electrons in Earth’s magnetotail. Nature Astronomy, published September 14, 2023; doi: 10.1038/s41550-023-02081-y
