Detectan hielo en la Luna, ¿qué significa?

Un grupo de científicos ha descubierto la presencia de hielo en la Luna. En realidad, el descubrimiento no es completamente nuevo. Ya existían sospechas, indirectas, de que debía haber agua congelada en nuestro satélite. Ahora se ha obtenido la confirmación directa…

La presencia de hielo en la Luna es ahora indudable

Detectan hielo en la Luna, ¿cómo es posible?

El cráter Shackleton, en el polo sur de la Luna.
Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Hasta ahora, solo había evidencias de que podía haber hielo en la Luna. Gracias a estas nuevas observaciones, ahora no hay duda de que es así. Sin embargo, ¿cómo es posible? Nuestro satélite no tiene atmósfera ni una temperatura remotamente similar a la de la Tierra. La clave está en algo llamado trampas frías. Lugares, cerca de los polos, en los que la luz del Sol nunca llega a brillar de forma directa. Por lo que, en consecuencia, tienen una temperatura muy baja.

En su análisis, los investigadores han concluido que en un 3,5% de todas las trampas frías hay evidencias de hielo en la Luna. Estaría a apenas milímetros de la superficie. En algunas regiones, ese hielo representa el 30% del peso del material encontrado allí. Hay que tener en cuenta que todas las trampas frías que contienen hielo están cerca de los polos, a menos de 20º de latitud. La mayoría (el 90%) están dentro de 10º de latitud del polo.

En estos lugares, la temperatura nunca supera los -163ºC. En estos lugares, cerca de los polos, el Sol siempre está bajo en el horizonte. Así que, si un cráter es lo suficientemente profundo, puede haber regiones, en su superficie, en los que nunca brille el Sol. Están en oscuridad y frío perpetuos. Así que se convierten en un buen lugar para recibir ese agua congelada. Pero, ¿de dónde procede? De los impactos de asteroides y cometas.

Cómo se mantuvo el hielo en la Luna

Esta imagen muestra la presencia de hielo en la Luna. En la izquierda, el polo norte, en la derecha, el sur.
Crédito: Li et al

En ambos se puede encontrar agua, en ocasiones en cantidades considerables. Ese agua se puede liberar como vapor al impactar con la superficie. Si el impacto sucede cerca de uno de estos cráteres polares, parte del agua puede caer allí. En la superficie que recibe la luz del Sol, el agua no llegará a congelarse. Así que, con el tiempo, termina rompiéndose por la interacción con la luz ultravioleta del Sol. Pero si cae en una trampa fría, se congela y permanece allí.

Para llegar a esta conclusión, los científicos han utilizado los datos del Mapeado de Mineralogía Lunar (MMM por sus siglas en inglés). Un instrumento, desarrollado por la NASA, equipado en la nave india Chandrayaan-1. Esta sonda estudió la Luna durante un año, desde finales de 2008. La misión terminó antes de lo debido por diferentes problemas con la nave. Sigue en órbita del satélite pero ya no está operativa. En cualquier caso, fue todo un éxito para india, al ser su primera misión lunar.

El instrumento utilizado era un espectrómetro. Lo que hace es analizar la luz de un objeto y medir su longitud de onda. Cada longitud de onda produce un color diferente. No es muy diferente a lo que sucede cuando vemos un arcoiris. La luz atraviesa las gotas de agua y, como la luz roja se curva menos que la azul al atravesarla, salen en direcciones diferentes. En un arcoiris vemos unos siete colores. En un espectrómetro, sin embargo, se pueden diferenciar hasta miles de colores.

El papel de la espectrografía

Un arcoíris en las Cataratas del Niágara.
Crédito: Wikimedia Commons/Captain76

Así que, con una precisión tan grande, se puede obtener mucha información. Los minerales absorben y reflejan la luz de forma diferente según cuál sea su longitud de onda. Eso permite averiguar qué hay en ellos. Por ejemplo, el hielo (formado por agua congelada, porque puede haber hielo de otros elementos) tiene propiedades muy particulares. Al observar la luz infrarroja que refleja, se puede ver que absorbe las que tienen una longitud de 1,3, 1,5, y 2 micrones.

Están dentro de lo que se conoce como el infrarrojo cercano. El instrumento MMM observó multitud de regiones de toda la Luna. Eso incluye, por supuesto, lugares cerca de los polos. Así que los científicos revisaron los datos para ver la luz reflejada por la superficie. Así pudieron comprobar que la absorción de esas tres longitudes de onda sucede en muchísimos lugares. Pero, ¿cómo se puede medir la luz de las trampas frías si nunca reciben la luz del Sol?

En realidad, sí llega algo de luz, reflejada de otros lugares, como las paredes de los cráteres, o colinas cercanas que estén iluminadas por el Sol. Es una cantidad de luz muchísimo más baja, pero suficiente para ser detectada por un instrumento como este. Por eso los resultados no dejan lugar a duda. Hay hielo en la Luna, en las trampas frías de sus regiones polares. No solo eso, también vieron que no se distribuye de la misma manera en ambos polos…

Cómo es el hielo en la Luna

El cráter Erlanger, un crater de impacto, muy profundo, en el polo norte de la Luna.
Crédito: NASA/GSFC/Arizona State University

Por ejemplo, vieron que hay más hielo en el polo sur de la Luna que en el polo norte. Probablemente porque es allí donde nos encontramos con los cráteres más profundos. Además, el hielo en los cráteres del polo sur estaba más concentrado en los mismos lugares. Mientras que, en el polo norte, el hielo está más disperso. A todo esto hay que sumarle un detalle que resulta intrigante. En las trampas frías de menos de 2 000 millones de años de antigüedad no hay hielo.

¿Qué quiere decir esto? Pues podría ser una pista hacia un evento que se ha planteado que pudo tener lugar en el pasado del satélite. Hace unos 2 000 millones de años, el volcanismo en el Océano de las Tormentas, una región gigantesca, pudo provocar que el eje de rotación de nuestro satélite variase ligeramente. Algo que provocaría que cambiase el ángulo con el que llega la luz del Sol a las latitudes polares, dando lugar a nuevas trampas frías.

Si esto es así, y la explicación reside en ese evento volcánico, entonces el proceso para atrapar el hielo es muy lento. Porque, desde entonces, en estos últimos 2 000 millones de años, no se ha acumulado más hielo en la Luna. Aunque parece un razonamiento sólido, hay que tener en cuenta que ese fenómeno no está demostrado. Así que solo es una posible explicación sobre por qué no se ha encontrado hielo en trampas frías más jóvenes.

La curiosidad de la luz cenicienta

La luz cenicienta visible en la Luna.
Crédito: Ilmari Karonen

También hay que destacar que la luz cenicienta no parece tener un impacto en las trampas frías. ¿Qué es la luz cenicienta? Seguramente el fenómeno te resulta familiar. Si alguna vez has observado la Luna, en sus fases menguantes o crecientes, es posible que te haya parecido ver el resto del disco iluminado muy tenuemente. Quizá incluso hayas pensado que simplemente lo estás imaginando y que en realidad no está ahí.

Pero sí lo está. Ese tenue brillo que se ve en la parte no iluminada por el Sol es lo que se llama luz cenicienta. Es el producto del reflejo del brillo de la Tierra (de la luz del Sol reflejada por nuestro planeta) en la superficie de la Luna. Si estuvieses en su superficie, en ese momento, verías la Tierra completamente iluminada, con un brillo muy superior al de nuestro satélite. Decenas de veces mayor. Tanto que, al parecer, se podría leer sin problemas.

Pero, parece ser que ese brillo, aunque ilumina la superficie del satélite, no transmite ningún tipo de calor apreciable. Si fuese así, debería haber menos hielo en los cráteres en los que el brillo de la Tierra sí llega. No es ningún enigma, ni mucho menos. Pero es interesante ver que nuestro planeta, en ese aspecto, no tiene un impacto notable en la superficie de la Luna. Y eso es interesante de una manera muy específica…

¿Qué quiere decir todo esto?

Concepto artístico de un astronauta en una base lunar, con la Tierra de fondo.
Crédito: Science Photo Library

Evidentemente, el descubrimiento de hilo en la Luna es interesante a nivel científico. Nos permite conocer mejor nuestro satélite y deducir cómo podrían ser las superficies de otros objetos sin atmósfera. Además, confirma lo que ya se sospechaba desde hace mucho tiempo, que es que hay hielo en la Luna, por lo menos en sus polos. Y esto hace que nuestro satélite que crezca el interés desde el punto de vista de la exploración.

Porque, en el futuro, si queremos realizar exploraciones del satélite de forma prolongada, sabemos que podremos encontrar agua allí mismo. Es un elemento que no es fácil de transportar en cohetes (por el peso que añade a los lanzamientos). Así que saber que la podemos extraer allí sin dificultades (o por lo menos ninguna que sea extrema), simplifica mucho las cosas. A fin de cuentas, ya sabemos que está a solo milímetros de la superficie.

Quizá haya algún lugar apropiado, cerca de estas trampas frías, donde podamos construir una base lunar. Si, además, ese lugar está orientado hacia la Tierra, las comunicaciones serán simples. Viajar hasta allí no es un problema en la actualidad, ahora que cohetes como el Falcon Heavy ya están operativos. La presencia de hielo en la Luna permite que los lanzamientos tripulados sean más baratos (al no hacer falta combustible extra para transportar el agua). Así que cada vez hay menos motivos para no explorar, de nuevo, nuestro satélite…

El estudio es S. Li, P. G. Lucey, R. E. Miliken et al; “Direct evidence of surface exposed water ice in the lunar polar regions”. Publicado en la revista Proceedings of the National Academy Sciences of the United States of America el 20 de agosto de 2018. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Bad Astronomy

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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2 Respuestas

  1. Bondergirl dice:

    Leído, tío! Muy interesante!

  2. fisivi dice:

    Estupenda y clara exposición de este tema tan interesante.

    Además de ese hielo en la superficie, me parece razonable suponer que la Luna no es una excepción en cuanto a la existencia de agua o hielo en su interior, protegida de la radiación por la roca y el regolito de la superficie.

    Espero que se recupere el entusiasmo por explorar la Luna, sobre todo con robots, ahora que es muchísimo más fácil que en los tiempos de la misión Apolo.
    Creo que la Luna, con sus recursos, su escasa gravedad y sobre todo por su cercanía, es el camino ideal para que la vida de la Tierra, sobre todo la vida animal, se reproduzca fuera, y así tenga más oportunidades de supervivencia. La capacidad de la robótica actual creo que ya es suficiente como para que los robots construyan una base lunar que mantenga a un pequeño grupo indefinidamente sólo con recursos lunares.

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