En la Luna no hay atmósfera, al menos no en el sentido que la entendemos en la Tierra. Tampoco hay un campo magnético que proteja su superficie de la radiación cósmica y solar que impacta sobre ella. Por tanto, se podría decir que la Luna está “desnuda” y expuesta al vacío del espacio. Sin embargo, nuestro satélite favorito tiene algo muy parecido a la atmósfera nuestra, una especie de manto de gases que hasta ahora había sido un enigma para la ciencia. El MIT acaba de resolverlo.
Piedras del espacio exterior. Esa atmósfera fina y tenue que se sabía que había sobre la Luna es la llamada exosfera. El problema es que, como decíamos al inicio, el satélite no cuenta con un campo magnético que haga de influencia restrictiva como en la Tierra, así que su exosfera debería haber sido despojada por la actividad solar hace bastante tiempo.
Por tanto, parecía claro que había algo que, de alguna manera, “reponía” estos gases mientras se agotaban. Un nuevo estudio llevado a cabo por el MIT parece haber resulto el enigma: la fuente de esa reposición son micrometeoritos de apenas el tamaño de granos de polvo, piedras enanas que chocan constantemente contra la superficie lunar, levantando y vaporizando el polvo lunar y liberando átomos en el espacio alrededor de la Luna.
El comunicado. Tal y como ha explicado en un comunicado Nicole Nie, geoquímica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), “hemos dado una respuesta definitiva: la vaporización por impacto de meteoritos es el proceso dominante que crea la atmósfera lunar. La Luna tiene cerca de 4.500 millones de años y, durante ese tiempo, la superficie ha sido bombardeada continuamente por meteoritos”.
No solo eso, según la investigadora, el estudio también ha demostrado que, con el tiempo, una atmósfera delgada alcanza un estado estable “porque se va reponiendo continuamente mediante pequeños impactos en toda la Luna”, cuenta Nie.
El problema de la “atmósfera” lunar. Básicamente, su estudio encontraba siempre el mismo muro: era demasiado difusa. Se sabía que está ahí porque los detectores dejados por las misiones Apolo hallaron diferentes componentes atómicos en ella, pero los investigadores han tenido dificultades para averiguar exactamente cómo se origina.
Cuentan en el nuevo trabajo que los impactos de micrometeoritos fue una las principales vías de estudio a través de modelos, al igual que un proceso llamado 'pulverización iónica' en el que los átomos son expulsados de la superficie lunar cuando son bombardeados con partículas cargadas transportadas por el viento solar.
Un orbitador lunar, clave. Para llegar a la conclusión de los micrometeoritos realizaron un nuevo análisis. Se enfocaron cuidadosamente en los datos de un orbitador lunar llamado Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), que funcionó durante siete meses entre 2013 y 2014. "Basándose en los datos de LADEE, parecía que ambos procesos desempeñan un papel", cuenta Nie. "Por ejemplo, mostró que, durante las lluvias de meteoritos, se ven más átomos en la atmósfera, lo que significa que los impactos tienen un efecto”.
Además, el análisis también mostró que cuando la Luna está protegida del Sol, como durante un eclipse, también hay cambios en los átomos de la atmósfera, “lo que significa que el Sol también tiene un impacto. Por tanto, los resultados no fueron claros ni cuantitativos", aclara la investigadora.
¿Qué hicieron entonces? Para limitarlo aún más, examinaron muestras reales de polvo lunar, recolectadas durante el programa Apolo, en busca de dos elementos: potasio y rubidio, ambos conocidos por estar presentes en la Luna y que se vaporizan fácilmente.
Resultados. Estos dos elementos y sus particularidades resultaron clave. Cuando las partículas solares o los micrometeoritos chocan contra la superficie lunar, el rubidio y el potasio que se encuentran allí se vaporizan. Sin embargo, al ser elementos más pesados, caen de nuevo a la superficie lunar con bastante rapidez. En esencia, las proporciones de la lluvia de isótopos de cada elemento varían dependiendo de si se vaporizan por el impacto de micrometeoritos o por pulverización iónica.
Así, el siguiente paso fue triturar el polvo lunar hasta convertirlo en una capa fina y analizaron los resultados utilizando un espectrómetro de masas. Descubrieron que ambos procesos desempeñan un papel en la generación de la exosfera lunar, aunque la contribución de los micrometeoritos es más del doble de la del viento solar.
Implicaciones. Según Nie, tras el estudio se puede cuantificar el papel de ambos procesos, “para decir que la contribución relativa de la vaporización por impacto frente a la pulverización iónica es de aproximadamente 70:30 o mayor". No solo eso. El resultado, además de descifrar uno de los grandes enigmas de la Luna, tiene implicaciones más allá. Por ejemplo, si se están produciendo procesos similares en otras partes del Sistema Solar, como en asteroides y otras lunas, podríamos detectarlos en muestras.
"La medición de los isótopos de potasio y rubidio en el regolito de esos objetos nos ayudará a entender cómo se vieron afectados por los bombardeos de meteoritos y el chisporroteo del viento solar en escalas de tiempo geológicas y cómo la erosión espacial difiere en todo el Sistema Solar", zanjan los investigadores.
Imagen | NASA
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