En un hito emocionante para Científicos lunares de todo el mundo., El módulo de aterrizaje indio Chandrayaan-3 aterrizado 375 millas (600 kilómetros) en polo sur de la luna el 23 de agosto de 2023.
En poco menos de 14 días terrestres, Chandrayaan-3 proporcionó a los científicos nuevos datos valiosos y más inspiración para explorar la luna. Y el Organización de investigación espacial de la India compartió estos resultados iniciales con el mundo.
Mientras que los datos de El rover Chandrayaan-3llamado Pragyan, o «sabiduría» en sánscrito, mostró la suelo lunar contiene elementos esperados como hierro, titanio, aluminio y calcio, también mostró una sorpresa inesperada – azufre.
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Científicos planetarios como yo. Lo sabía El azufre existe en las rocas y suelos lunares., pero sólo en una concentración muy baja. Estas nuevas mediciones implican que puede haber una concentración de azufre más alta de lo previsto.
Pragyan tiene dos instrumentos que analizan la composición elemental del suelo: uno espectrómetro de rayos X de partículas alfa Es un espectrómetro de desintegración inducida por lásero LIBRAS abreviado. Ambos instrumentos midieron el azufre en el suelo cerca del lugar de aterrizaje.
El azufre en los suelos cerca de los polos de la Luna algún día podría ayudar a los astronautas a vivir de la tierra, haciendo de estas mediciones un ejemplo de ciencia que permite la exploración.
Geología de la luna
Hay dos tipos principales de roca acerca de la superficie de la luna – roca volcánica oscura y roca montañosa más brillante. oh diferencia de brillo entre estos dos materiales se forma lo familiar «Hombre en la luna«cara o imagen de «conejo cosechando arroz» a simple vista.
Los científicos que miden la composición de las rocas y el suelo lunares en laboratorios de la Tierra han descubierto que los materiales de las oscuras llanuras volcánicas tienden a tener más azufre que el material más brillante de las tierras altas.
El azufre proviene principalmente de Actividad volcánica. Las rocas profundas de la Luna contienen azufre y, cuando estas rocas se derriten, el azufre pasa a formar parte del magma. A medida que la roca fundida se acerca a la superficie, la mayor parte del azufre del magma se convierte en gas que se libera junto con vapor de agua y dióxido de carbono.
Parte del azufre permanece en el magma y queda retenido en la roca después de que se enfría. Este proceso explica por qué el azufre está asociado principalmente con las rocas volcánicas oscuras de la Luna.
Las mediciones de azufre en los suelos de Chandrayaan-3 son las primeras que se realizan en la Luna. La cantidad exacta de azufre no se puede determinar hasta que se complete la calibración de los datos.
oh datos no calibrados Los datos recopilados por el instrumento LIBS en Pragyan sugieren que los suelos de las tierras altas de la Luna cerca de los polos pueden tener una concentración de azufre más alta que los suelos de las tierras altas en el ecuador y posiblemente incluso más alta que los suelos volcánicos oscuros.
Estos resultados iniciales dan científicos planetarios como yo que estudian la Luna, nuevos conocimientos sobre su funcionamiento como sistema geológico. Pero todavía tendremos que esperar y ver si los datos completamente calibrados del equipo Chandrayaan-3 confirman una concentración elevada de azufre.
Formación de azufre atmosférico
La medición del azufre resulta interesante para los científicos por al menos dos razones. En primer lugar, estos hallazgos indican que los suelos de las tierras altas de los polos lunares pueden tener composiciones fundamentalmente diferentes en comparación con los suelos de las tierras altas de las regiones ecuatoriales lunares. Esta diferencia en la composición probablemente se debe a las diferentes condiciones ambientales entre las dos regiones: los polos reciben menos luz solar directa.
En segundo lugar, estos resultados sugieren que de alguna manera hay más azufre en las regiones polares. Azufre concentrado aquí podría haberse formado de la extremadamente delgada atmósfera lunar.
Las regiones polares de la Luna reciben menos luz solar directa y, como resultado, experimentan temperaturas extremadamente bajas En comparación con el resto de la Luna, si la temperatura de la superficie cae por debajo de -73 grados C (-99 grados F), el azufre de la atmósfera lunar puede acumularse en la superficie en forma sólida, como hielo en una ventana.
El azufre en los polos también podría haberse originado antiguas erupciones volcánicas que ocurren en la superficie lunar, o de meteoritos que contienen azufre que golpearon la superficie y se vaporizaron al impactar.
El azufre lunar como recurso.
Para misiones espaciales de larga duración, muchas agencias han pensado en construir algún tipo de basado en la luna. Los astronautas y los robots podrían viajar desde la base del Polo Sur para recolectar, procesar, almacenar y utilizar materiales naturales como el azufre en la Luna, un concepto llamado utilización de recursos in situ.
El uso de recursos in situ significa menos viajes de regreso a la Tierra en busca de suministros y más tiempo y energía dedicados a explorar. Utilizando azufre como recurso, los astronautas podrían construir células solares y baterías que utilicen azufre, mezclar fertilizantes a base de azufre y fabricar hormigón a base de azufre para la construcción.
Hormigón a base de azufre de hecho, tiene varios beneficios en comparación con el concreto típicamente utilizado en proyectos de construcción en la tierra.
Por un lado, el hormigón a base de azufre se endurece y se vuelve fuerte en horas en lugar de semanas, y es más resistente al desgaste. Tampoco requiere agua en la mezcla, por lo que los astronautas podrían guardar su valiosa agua para beber, producir oxígeno respirable y producir combustible para cohetes.
Mientras siete misiones están operando actualmente en o alrededor de la Luna, el región del polo sur lunar Nunca antes se había estudiado desde la superficie, por lo que las nuevas mediciones de Pragyan ayudarán a los científicos planetarios a comprender la historia geológica de la Luna y también permitirán a los científicos lunares como yo plantear nuevas preguntas sobre cómo se formó y evolucionó la Luna.
Por ahora, los científicos de la Organización de Investigación Espacial de la India están ocupados procesando y calibrando los datos. En la superficie lunar, Chandrayaan-3 está hibernando durante la noche lunar de dos semanas, donde las temperaturas bajarán a -184 grados F (-120 grados C). La noche se extenderá hasta el 22 de septiembre.
No hay garantía de que el componente de aterrizaje de Chandrayaan-3, llamado Vikram o Pragyan, sobreviva a las temperaturas extremadamente bajas, pero si Pragyan despierta, los científicos pueden esperar mediciones más valiosas.
Jeffrey Gillis DavisProfesor Investigador de Física, Artes y Ciencias en la Universidad de Washington en St.
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