Hasta ahora los científicos sabían que se podía encontrar agua no solo en los polos sombreados de la Luna que nunca recibían la luz del Sol, sino también en el resto de la superficie iluminada, de acuerdo a estudios del año 2020, pero se desconocía cómo se creaba y persistía a los cambios extremos de temperatura.
Un nuevo estudio muestra que el hielo de agua está presente en una gran parte de la superficie lunar a lo largo del día. Esto contrasta con los resultados de modelos informáticos donde se sugería que el hielo de agua que se formaba durante la noche lunar, desaparecía conforme la luz del Sol impactaba en el satélite.
Björn Davidsson, científico del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, señaló que hace más de una década una nave espacial detectó la presencia de agua en la superficie del lado diurno de la Luna, confirmado por el Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) de la NASA en 2020, algo contradictorio con lo que se sabía hasta ese momento, puesto que el agua no debería sobrevivir en un entorno hostil por las temperaturas extremas.
El Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), un avión Boeing 747SP modificado para llevar un telescopio reflector de 2,7 metros
La propuesta de las superficies sombreadas y rugosas de la Luna
Esto llevó a que los científicos Davidsson y Sona Hosseini, científica investigadora e instrumental del JPL de la NASA sugirieran que las sombras "rugosas" de la superficie lunar, pueden actuar como refugio para el hielo de agua, lo que permitiría se formara escarcha lejos de los polos lunares. Además, en su estudio explican que la exósfera de la Luna (los gases que funcionan como una delgada atmósfera) pueden ser parte clave de este descubrimiento, pues funcionan como vehículo para llevar estas partículas de nuevo a la superficie.
El principal problema hasta ahora es que los modelos informáticos mostraban la superficie lunar como plana y sin imperfecciones, y se asumía que los lugares alejados de los polos se calentaban uniformemente, que descartaba que el hielo de agua permaneciera en la superficie iluminada por el Sol durante mucho tiempo.
A partir de esta información, la teoría decía que era posible detectar agua en la superficie lunar porque esta quedaba atrapada dentro de rocas o meteoritos, y que aún cuando el terreno era calentado por el Sol, esta podía permanecer allí, lo que justificaría los resultados de SOFIA. El problema con esta explicación, es que la cantidad de agua disminuye antes del medio día y aumenta en la tarde, lo que indica que el agua se mueve a lo largo de la jornada a otro lugar, y no encajaba con la idea de que quedaba atrapada de forma estática en una roca.
Conforme va impactando el Sol en la superficie lunar, se calientan algunas zonas, pero permanecen áreas sombreadas, donde se acumula el agua
En la revisión que Davidsson y Hosseini hicieron del modelo informático, la consideración en la rugosidad de la superficie les sirvió como base para explicar porque la cantidad de agua varía a lo largo del día. Esto es porque la delgada atmósfera juega un papel fundamental, no solo para distribuir el calor a la superficie, sino para "forzar" a que existan zonas con temperaturas extremadamente frías, de aproximadamente menos 210 grados Celsius y al mismo tiempo, áreas extremadamente calientes de hasta 120 grados en las áreas expuestas al Sol.
Gracias a estas diferencias extremas de temperatura, la escarcha tiende a acumularse en las zonas frías, pero al calentarse la superficie por la luz solar, pasa a la exosfera, donde las moléculas de agua se congelan de nuevo y tienden a almacenarse en lugares donde las temperaturas sean más bajas.
A la caza del "agua lunar"
Para probar esta teoría, Hosseini está liderando un proyecto que permita desarrollar sensores ultra miniatura para medir las señales débiles de hielo. Estos instrumentos se integrarían en pequeños módulos de aterrizaje estacionarios o en vehículos autónomos que podrían enviarse a la Luna para hacer mediciones de hidroxilio (una molécula que contiene un átomo de hidrogeno y uno de oxigeno), y medir su presencia en varias partes de la Luna, mostrando así como se mueve el agua de un lugar a otro.
Sin embargo, este proyecto tiene un contratiempo, pues varias naciones buscan incentivar la exploración en el entorno lunar en un futuro cercano, lo que amenazaría la oportunidad de comprender el entorno del agua en la superficie. Ante esto, Hosseini señala que es urgente desarrollar estos instrumentos ultracompactos y de alta sensibilidad para comprender mejor el papel de las sombras en la acumulación de hielo y moléculas de gas, no solo en la luna, también en Marte o incluso en los anillos de Saturno.
