Un nuevo estudio que utiliza el Observatorio Estratosférico para la Astronomía Infrarroja (SOFIA), ahora retirado, ha creado el primer mapa detallado de área amplia de la distribución del agua en la Luna.
SOFIA, que estaba emplazado en un Boeing 747 modificado, fue un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Alemana en DLR.
Con características lunares claras e identificables marcadas por los datos del agua, el estudio proporciona pistas sobre cómo el agua puede moverse a través de la superficie de la Luna, particularmente cerca de su Polo Sur, un área importante para la exploración espacial.
El nuevo mapa cubre aproximadamente una cuarta parte del lado de la superficie lunar que mira hacia la Tierra por debajo de los 60 grados de latitud y se extiende hasta el Polo Sur de la Luna. Dada la gran región cubierta, los investigadores pudieron identificar fácilmente cómo el agua se relaciona con las características de la superficie de la Luna, manteniéndose alejada de la luz solar y favoreciendo las áreas frías.
"Al mirar los datos del agua, podemos ver los bordes de los cráteres, vemos las montañas individuales e incluso podemos ver las diferencias entre los lados de las montañas de día y de noche, gracias a la mayor concentración de agua en estos lugares", dijo en un comunicado Bill Reach, director del Centro de Ciencias SOFIA en el Centro de Investigación Ames de la NASA, que presentó los hallazgos en la Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares.
A fines de 2024, el rover de exploración polar de investigación de volátiles (VIPER) de la NASA aterrizará en la región estudiada por SOFIA, en la cima de Mons Mouton, para llevar a cabo la primera misión de mapeo de recursos más allá de la Tierra. La montaña lunar de cima plana será una región de énfasis en el próximo artículo del equipo que dirigió el estudio actual de los datos de SOFIA.
Este hallazgo actual, junto con dos resultados anteriores de SOFIA sobre la cantidad y distribución de agua en la superficie iluminada por el sol de la Luna, rastrea una firma de luz única del agua. Otras misiones que observan amplias áreas de la superficie lunar han estudiado diferentes longitudes de onda de luz, que no pueden distinguir el agua de moléculas similares, como el hidroxilo. El agua de la Luna está presente en el suelo y puede encontrarse en forma de cristales de hielo o como moléculas de agua unidas químicamente a otros materiales.
En lugar de determinar la cantidad absoluta de agua en la región, los investigadores compararon los datos obtenidos alrededor del Polo Sur de la Luna con una región de referencia relativamente seca cerca del ecuador de la Luna para ver cómo cambia su abundancia.
El agua se encontró en mayores concentraciones en los lados sombreados de cráteres y montañas, de manera similar a la forma en que los esquiadores en la Tierra saben que las pistas que reciben menos sol directo retienen la nieve por más tiempo. Esto sugiere que la geografía local de la Luna juega un papel importante en la cantidad de agua presente.
Mientras la NASA se prepara para enviar astronautas de regreso a la Luna bajo Artemisa, la agencia ha identificado 13 regiones candidatas para el aterrizaje cerca del Polo Sur lunar. A través de Artemis, la NASA llevará a la primera mujer y la primera persona de color a la Luna, y el agua lunar podría ser un recurso fundamental para establecer una presencia humana a largo plazo.
"Con este mapa de datos SOFIA y otros por venir, estamos viendo cómo se concentra el agua bajo diferentes condiciones ambientales lunares", dijo Casey Honniball, científico investigador asistente visitante y miembro del equipo científico VIPER en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, que participó en el trabajo. "Este mapa proporcionará información valiosa para el programa Artemis sobre posibles áreas de prospección, pero también proporciona un contexto regional para futuras misiones científicas, como VIPER".
Además de la región sur para la que se crearon los resultados del nuevo mapa, las observaciones de SOFIA de sitios relevantes para otras misiones están en el archivo y ahora se están analizando. Las misiones relacionadas con Artemis de la NASA tendrán como objetivo las regiones polares y no polares, incluido Lunar Trailblazer, que orbitará la Luna para mapear su hidroxilo y agua.
De dónde puede provenir el agua de la Luna, ya sea que sea antigua y exista inherentemente en los minerales de la Luna como resultado de procesos volcánicos tempranos en la Luna o sea contemporánea y entregada por asteroides, cometas o viento solar, y si está migrando a lo largo la superficie de la Luna, es otra pregunta importante dejada abierta por las observaciones de SOFIA. VIPER tendrá como objetivo comprender mejor esta distinción, que es importante para determinar si el agua está muy extendida y profunda dentro de la superficie, o solo está dispersa en la superficie o cerca de ella.
Sin embargo, está claro que incluso en su límite más bajo, la Luna contiene mucha más agua de lo que alguna vez creímos. "Nuestro conocimiento común de la era Apolo de que la Luna está completamente seca estaba equivocado", dijo Paul Lucey, profesor de la Universidad de Hawai en Manoa y coautor del artículo. "Ya sabemos que está mal, pero la pregunta es cuánto".
