Los antiguos volcanes lunares podrían proporcionar agua potable y combustible para los futuros astronautas

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La Cuenca Oriental de la Luna vista por el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA. Crédito: NASA GSFC

Hace miles de millones de años, una serie de erupciones volcánicas asolaron la luna, cubriendo cientos de miles de kilómetros cuadrados de la superficie del orbe con lava caliente. A lo largo de los eones, esta lava creó las manchas oscuras, o maria, que le dan a la cara de la luna su apariencia distintiva en la actualidad.

Ahora, una nueva investigación de la Universidad de Colorado Boulder (CU Boulder) sugiere que los volcanes pueden haber dejado otro impacto duradero en la superficie lunar: capas de hielo que salpican los polos de la luna y, en algunos lugares, pueden medir decenas o incluso cientos de veces. pies gruesos.

«Visualizamos esto como una escarcha en la luna que se ha acumulado con el tiempo», dijo Andrew Wilcoski, autor principal del nuevo estudio y estudiante graduado en el Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias (APS) y el Laboratorio de Atmósfera y espacio. (LASP) en CU Boulder.

Él y sus colegas publicaron sus hallazgos este mes en El Diario de Ciencias Planetarias.

Luna del valle de Schroeter

Los científicos creen que el valle Schroeter de la luna, con forma de serpiente, fue creado por la lava que fluyó sobre la superficie. Crédito: NASA Johnson

Los investigadores se basaron en simulaciones por computadora, o modelos, para tratar de recrear las condiciones en la Luna mucho antes de que surgiera la vida compleja en la Tierra. Descubrieron que los antiguos volcanes lunares arrojaron enormes cantidades de vapor de agua, que luego se depositaron en la superficie, formando reservas de hielo que aún pueden estar ocultas en los cráteres lunares. Si algún ser humano estuviera vivo en ese momento, incluso podría haber visto un trozo de esta escarcha cerca del límite entre el día y la noche en la superficie de la luna.

Es una recompensa potencial para los futuros exploradores lunares que necesitarán agua para beber y procesarla en combustible para cohetes, dijo el coautor del estudio, Paul Hayne.

«Es posible que a 5 o 10 metros debajo de la superficie haya grandes capas de hielo», dijo Hayne, profesor asistente en APS y LASP.

Atmósferas temporales

El nuevo estudio se suma a un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que la luna puede estar inundada con mucha más agua de lo que creían los científicos. En un estudio de 2020, Hayne y sus colegas estimaron que casi 6,000 millas cuadradas de la superficie lunar podrían engancharse y colgarse en el hielo, principalmente cerca de los polos norte y sur de la luna. No está claro de dónde vino toda esta agua en primer lugar.

«Hay muchas fuentes potenciales en este momento», dijo Hayne.

Los volcanes pueden ser grandes. El científico planetario explicó que desde hace 2 a 4 mil millones de años, la luna era un lugar caótico. Decenas de miles de volcanes entraron en erupción en su superficie durante este tiempo, generando enormes ríos y lagos de lava, no muy diferentes a las características que puedes ver hoy en Hawái, solo que mucho más inmensas.

luna hace miles de millones de años

Una representación de cómo se pudo haber formado escarcha en la superficie de la luna hace miles de millones de años. Crédito: Paul Hayne

«Superan en número a casi todas las erupciones en la Tierra», dijo Hayne.

Investigaciones recientes realizadas por científicos del Instituto Lunar y Planetario de Houston muestran que estos volcanes probablemente también expulsaron nubes altas compuestas principalmente de monóxido de carbono y vapor de agua. Estas nubes luego se arremolinaron alrededor de la luna, creando potencialmente atmósferas delgadas y de corta duración.

Esto hizo que Hayne y Wilcoski se preguntaran: ¿Podría esta misma atmósfera haber dejado hielo en la superficie lunar, un poco como la escarcha que se forma en el suelo después de una fría noche de otoño?

hielo para siempre

Para averiguarlo, el dúo junto con Margaret Landis, investigadora asociada de LASP, se propusieron intentar aterrizar en la superficie de la luna hace miles de millones de años.

El equipo utilizó estimaciones de que, en su apogeo, la luna experimentó una erupción cada 22.000 años en promedio. Luego, los investigadores rastrearon cómo los gases volcánicos pueden haberse arremolinado alrededor de la luna, escapando al espacio con el tiempo. Y, encontraron, las condiciones pueden haberse vuelto heladas.
Según las estimaciones del grupo, alrededor del 41% del agua de los volcanes puede haberse condensado en la luna en forma de hielo.

«Las atmósferas escaparon durante unos 1.000 años, por lo que hubo mucho tiempo para que se formara el hielo», dijo Wilcoski.

Puede haber habido tanto hielo en la luna, de hecho, que es posible que hayas visto el brillo de la escarcha y los gruesos casquetes polares de la Tierra. El grupo calculó que alrededor de 18 cuatrillones de libras de agua volcánica podrían haberse condensado en hielo durante este período. Eso es más agua de la que hay actualmente en el lago Michigan. Y la investigación sugiere que gran parte de esa agua lunar todavía puede estar presente hoy.

Sin embargo, estos cubos de hielo espaciales no serán necesariamente fáciles de encontrar. La mayor parte de este hielo probablemente se acumuló cerca de los polos de la luna y puede estar enterrado bajo varios pies de polvo lunar o regolito.

Razón de más, dijo Hayne, para que las personas o los robots regresen y comiencen a excavar.

“Realmente necesitamos investigar y buscarlo”, dijo.

Referencia: «Acumulación de hielo polar de atmósferas transitorias inducidas por volcanes en la Luna» por Andrew X. Wilcoski, Paul O. Hayne y Margaret E. Landis, 3 de mayo de 2022, El Diario de Ciencias Planetarias.
DOI: 10.3847/PSJ/ac649c



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