Los científicos descubren que los electrones de la Tierra pueden estar formando agua en la Luna

Un equipo de investigadores, dirigido por un científico planetario de la Universidad de Hawai'i (UH) en Manoa, descubrió que los electrones de alta energía en la lámina de plasma de la Tierra están contribuyendo a los procesos de erosión en la superficie de la Luna y, lo que es más importante, los electrones pueden haber ayudado a la formación del agua en la superficie lunar. El estudio fue publicado en Nature Astronomy.

El agua en la Luna

Comprender las concentraciones y distribuciones de agua en la Luna es fundamental para comprender su formación y evolución, y para proporcionar recursos hídricos para futuras exploraciones humanas. El nuevo descubrimiento también puede ayudar a explicar el origen del hielo de agua descubierto anteriormente en las regiones lunares permanentemente sombreadas.

Debido al magnetismo de la Tierra, existe un campo de fuerza que rodea el planeta, conocido como magnetosfera, que protege a la Tierra de la erosión espacial y la radiación dañina del Sol. El viento solar empuja la magnetosfera y la reforma, formando una larga cola en el lado nocturno. La lámina de plasma dentro de esta cola magnética es una región que consta de electrones e iones de alta energía que pueden provenir de la Tierra y del viento solar.

Anteriormente, los científicos se centraban principalmente en el papel de los iones de alta energía en la erosión espacial de la Luna y otros cuerpos sin aire. El viento solar, que está compuesto de partículas de alta energía, como protones, bombardea la superficie lunar y se cree que es una de las principales formas en que se formó agua en la Luna.

Sobre la base de su trabajo anterior que demostró que el oxígeno en la cola magnética de la Tierra está oxidando el hierro en las regiones polares de la Luna, Shuai Li, investigador asistente en la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánicas y Terrestres (SOEST) de la UH Manoa, estaba interesado en investigar los cambios en la erosión de la superficie. a medida que la Luna pasa a través de la cola magnética de la Tierra, un área que protege casi por completo a la Luna del viento solar pero no de los fotones de luz del Sol.

"Esto proporciona un laboratorio natural para estudiar los procesos de formación del agua superficial lunar", dijo Li. "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".

Li y sus coautores analizaron los datos de teledetección recopilados por el instrumento Moon Mineralogy Mapper a bordo de la misión Chandrayaan 1 de la India entre 2008 y 2009. Específicamente, evaluaron los cambios en la formación de agua a medida que la Luna atravesaba la cola magnética de la Tierra, que incluye la lámina de plasma.

"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", dijo Li. "Esto indica que, en la cola magnética, puede haber procesos de formación adicionales o nuevas fuentes de agua no directamente asociadas 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".

"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", dijo Li.

En futuras investigaciones, Li pretende trabajar en una misión lunar a través de los programas Artemis de la NASA para monitorear el ambiente del plasma y el contenido de agua en la superficie polar lunar cuando la Luna se encuentra en diferentes fases durante el recorrido de la cola magnética de la Tierra.

Referencia

Formation of lunar surface water associated with high-energy electrons in Earth’s magnetotail. Nature Astronomy, 2023. S. Li et al. https://dx.doi.org/10.1038/s41550-023-02081-y