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

Cuenca Oriental de la Luna

La cuenca oriental de la luna vista por el Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA. Crédito: NASA GSFC

Hace miles de millones de años, una serie de erupciones volcánicas asoló 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 en Boulder (CU Boulder) sugiere que los volcanes pueden haber dejado otro impacto duradero en la superficie lunar: parches de hielo que salpican los polos de la luna y, en algunos lugares, podrían medir decenas o incluso cientos de pies. espeso.

“Pensamos que es 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 Ciencias Atmosféricas y Espaciales. física. (LASP) en CU Boulder.

Él y sus colegas publicaron sus hallazgos este mes en El diario de ciencia planetaria.

Luna del valle de Schroeter

Los científicos creen que el valle de Schroeter con forma de serpiente fue creado por la lava que fluía en 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 apareciera la vida compleja en la Tierra. Descubrieron que los antiguos volcanes lunares expulsaban enormes cantidades de vapor de agua, que luego se asentaban en la superficie, formando reservas de hielo que aún podrían estar escondidas en los cráteres lunares. Si los humanos hubieran estado vivos en ese momento, incluso podrían haber visto un trozo de esta escarcha cerca del límite entre el día y la noche en la superficie de la luna.

Esa es una recompensa potencial para los futuros exploradores lunares que necesitarán agua para beber y convertirla 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 parches 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 podría inundarse con mucha más agua de lo que los científicos pensaron alguna vez. En un estudio de 2020, Hayne y sus colegas estimaron que casi 6,000 millas cuadradas de la superficie lunar pueden atrapar y adherirse al 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 hace 2-4 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, muy parecidos a los que se pueden ver hoy en Hawái, pero mucho más grandes.

Luna hace miles de millones de años

Una representación de cómo se vería la escarcha cuando se formó en la superficie de la luna hace miles de millones de años. Crédito: Paul Hayne

“Eclipsan 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 imponentes 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 llevó a Hayne y Wilcoski a preguntarse: ¿Podría esta misma atmósfera haber dejado hielo en la superficie lunar, como la escarcha que se forma en el suelo después de una fría noche de otoño?

hielo eterno

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

El equipo utilizó estimaciones de que, en su apogeo, la luna entró en 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.

De hecho, puede haber tanto hielo en la luna que, en teoría, podrías ver 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 forma de hielo durante este tiempo. 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.

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

“Realmente tenemos que cavar y buscar”, 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 ciencia planetaria.
DOI: 10.3847/PSJ/ac649c

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