Ciencias

El módulo de aterrizaje lunar de China detecta agua en la Luna de cerca en la historia

El módulo lunar 5 de Chang’e de China encontró la primera evidencia de sitio de agua en la superficie lunar. Las fotos tomadas por la sonda muestran la roca lunar y el suelo lunar circundante donde se detectó el agua.

El hallazgo se publicó el 7 de enero en un artículo de investigación titulado “Detección in situ de agua en la Luna por la nave espacial Chang’e 5”Por científicos chinos en la revista revisada por pares Avances en la ciencia.

Cómo se detectó de cerca el agua en la luna

Un equipo de investigación conjunto dirigido por científicos del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia de Ciencias de China (IGGCAS) analizó fotos y datos de reflectancia espectral capturados por la nave espacial Chang’e 5 utilizando su espectrómetro mineralógico lunar (LMS) a bordo en su ubicación en aterrizaje. El instrumento utiliza luz visible e infrarroja para analizar la composición mineralógica de un área pequeña en la superficie lunar.

Una foto de gran angular que muestra la sección de la Luna que fue analizada en busca de agua por el Módulo Lunar 5 de Chang'e de China
Una foto de la sonda Chang’e Lunar 5 que muestra un trozo de suelo en la Luna que analizó que contiene suelo y una roca.

El contenido de agua se puede estimar en función de cómo las moléculas de agua absorben la luz. Sin embargo, uno de los desafíos de detectar agua a partir de luz infrarroja es el hecho de que el calor de la superficie de la luna altera las lecturas. Los investigadores del estudio pudieron compensar esto utilizando un modelo de corrección térmica.

Una foto de primer plano del suelo y la roca que se analizaron con el espectrómetro mineralógico lunar a bordo de la sonda.
Una foto de primer plano del suelo y la roca que se analizaron con el espectrómetro mineralógico lunar a bordo de la sonda.

Los datos resultantes mostraron claramente el contenido de agua tanto en el suelo como en la roca vesicular porosa ligera, aunque no fue mucho: se detectaron menos de 120 ppm en el suelo lunar y alrededor de 180 ppm en la roca. Esto es el equivalente a 120 gramos de agua (~ 4.06 onzas líquidas) en 1 tonelada de suelo y 180 gramos de agua (~ 6.09 onzas líquidas) en 1 tonelada de roca.

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Las lecturas del contenido de agua de varios puntos dentro del área analizada por el módulo de aterrizaje.
Las lecturas del contenido de agua de varios puntos dentro del área analizada por la sonda. El mayor contenido de agua se encontró en la roca.

Los científicos creen que el suelo pudo haber tenido agua implantada por el viento solar, mientras que el mayor contenido de agua de la roca probablemente provenga de una fuente desconocida debajo de la superficie de la Luna: la roca puede haber sido expulsada desde el interior de la Luna durante una erupción volcánica anterior.

Después de analizar el suelo y las rocas, la nave espacial Chang’e 5 recogió las muestras (que pesaban 1,73 kg / 3,82 lb) para devolverlas a los científicos en la Tierra.

“Las muestras devueltas son una mezcla de gránulos en la superficie y debajo”, investigador de IGGCAS, Lin Honglei. cuenta Xinhua, explicando la importancia de las detecciones in situ. «Pero una sonda in situ puede medir la capa más externa de la superficie lunar».

Una foto de la roca y el suelo en el lugar de aterrizaje que fueron analizados y recolectados por el módulo de aterrizaje.
Una foto que contiene roca y suelo en el lugar de aterrizaje que fueron analizados y recolectados por la sonda. Foto vía Xinhua.

Otra innovación en la detección de agua lunar

Ha habido hallazgos previos de evidencia de la presencia de agua en la Luna, pero todos se basaron en muestras lunares devueltas a la Tierra o en datos recopilados por instrumentos a distancia.

En 2008, un estudio de muestras de rocas lunares recolectadas durante las misiones Apolo en las décadas de 1960 y 1970. evidencia revelada de moléculas de agua atrapados dentro de guijarros volcánicos vidriosos.

En 2018, los científicos utilizaron datos del Moon Mineralogy Mapper de la NASA en la sonda lunar Chandrayaan-1 de la India para demostrar que hay hielo de agua en la superficie de la luna.

«En las partes más oscuras y frías de sus regiones polares, un equipo de científicos observó directamente evidencia definitiva de hielo de agua en la superficie de la Luna», NASA Anunciado. “Estos depósitos de hielo están distribuidos de manera desigual y pueden ser viejos. En el polo sur, la mayor parte del hielo se concentra en cráteres lunares, mientras que el hielo del polo norte es más ancho pero poco extendido. «

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En 2020, el Observatorio de Astronomía Infrarroja Estratosférica de la NASA (SOFIA) voló un Boeing 747 modificado equipado con un poderoso telescopio y confirmó por primera vez que hay agua en la superficie lunar iluminada por el sol.

Una ilustración del 747 modificado que SOFIA de la NASA utilizó para confirmar la presencia de agua en la luna. Imagen de la NASA / Daniel Rutter.

«Este hallazgo indica que el agua se puede distribuir a través de la superficie lunar, y no se limita a lugares frescos y sombreados», NASA Anunciado. «SOFIA detectó moléculas de agua (H2O) en el cráter Clavius, uno de los cráteres visibles más grandes de la Tierra, ubicado en el hemisferio sur de la Luna. Los datos de esta ubicación revelan agua en concentraciones de 100 a 412 partes por millón, aproximadamente el equivalente a una botella de 12 onzas de agua, atrapada en un metro cúbico de suelo esparcido por la superficie lunar. «

«Teníamos indicios de que H2O, el agua familiar que conocemos, podría estar presente en el lado brillante de la Luna», dijo el director de la División de Astrofísica de la NASA, Paul Hertz. «Ahora sabemos que está ahí».

Esta última confirmación de agua en la superficie de la Luna por parte de la nave espacial Chang’e 5 no se realizó desde la órbita lunar o terrestre, sino en el lugar, cumpliendo una historia sin precedentes.

«Muchas observaciones orbitales y mediciones de muestras completadas durante la última década han proporcionado evidencia de la presencia de agua (como hidroxilo y / o H2O) en la Luna», escribe la Academia de Ciencias de China en un comunicado de prensa. «Sin embargo, no se realizaron mediciones in situ en la superficie lunar».


Créditos de imagen: Ilustraciones fotográficas de Chang’e Moon 5 de los autores del artículo de investigación y con licencia CC BY-NC

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Prudencia Febo

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