Cuando una corriente de partículas cargadas conocida como el viento solar cae sobre la superficie de la Luna a 450 kilómetros por segundo o casi 1 millón de millas por hora, enriquecen la superficie de la Luna en ingredientes que podrían producir agua, según descubrieron los científicos de la NASA.
Mediante un programa de computadora, los científicos simularon la química que se desarrolla cuando el viento solar golpea la superficie de la Luna. A medida que el Sol transmite protones a la Luna, descubrieron que esas partículas interactúan con los electrones en la superficie lunar, formando átomos de hidrógeno HEstos átomos luego migran a través de la superficie y se adhieren a los abundantes átomos de oxígeno O unidos en la sílice SiO 2 y otras moléculas portadoras de oxígeno que forman el suelo lunar, o regolito.Juntos, el hidrógeno y el oxígeno hacen que la molécula sea hidroxilo OH, un componente del agua o H 2 O.
"Pensamos en el agua como este compuesto mágico especial", dijo William M. Farrell, físico de plasma en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que ayudó a desarrollar la simulación. "Pero esto es lo sorprendente: cada roca tieneel potencial para producir agua, especialmente después de ser irradiado por el viento solar ".
Comprender cuánta agua, o sus componentes químicos, está disponible en la Luna es fundamental para el objetivo de la NASA de enviar humanos para establecer una presencia permanente allí, dijo Orenthal James Tucker, físico de Goddard que encabezó la investigación de simulación.
"Estamos tratando de aprender sobre la dinámica del transporte de recursos valiosos como el hidrógeno alrededor de la superficie lunar y en toda su exosfera, o una atmósfera muy delgada, para que podamos saber a dónde ir para cosechar esos recursos", dijo Tucker, quiendescribió recientemente los resultados de la simulación en la revista planetas JGR .
Varias naves espaciales utilizaron instrumentos infrarrojos que miden la luz emitida por la Luna para identificar la química de su superficie. Estas incluyen la nave espacial Deep Impact de la NASA, que tuvo numerosos encuentros cercanos con el sistema Tierra-Luna en ruta hacia el cometa 103P / Hartley 2;La nave espacial Cassini, que pasó la Luna camino a Saturno, y la India Chandrayaan-1, que orbitaba la Luna hace una década. Todos encontraron evidencia de agua o sus componentes hidrógeno o hidroxilo.
Pero la forma en que se forman estos átomos y compuestos en la Luna sigue siendo una pregunta abierta. Es posible que los impactos de meteoritos inicien las reacciones químicas necesarias, pero muchos científicos creen que el viento solar es el principal impulsor.
La simulación de Tucker, que rastrea el ciclo de vida de los átomos de hidrógeno en la Luna, apoya la idea del viento solar.
"De investigaciones anteriores, sabemos cuánto hidrógeno viene del viento solar, también sabemos cuánto hay en la atmósfera muy delgada de la Luna, y tenemos mediciones de hidroxilo en la superficie", dijo Tucker.Lo que hemos hecho ahora es descubrir cómo estos tres inventarios de hidrógeno están físicamente entrelazados ".
Mostrar cómo se comportan los átomos de hidrógeno en la Luna ayudó a resolver por qué las naves espaciales han encontrado fluctuaciones en la cantidad de hidrógeno en diferentes regiones de la Luna. Menos hidrógeno se acumula en regiones más cálidas, como el ecuador de la Luna, porque los átomos de hidrógeno depositados allí se energizan porEl equipo concluyó que el sol expulsa rápidamente de la superficie a la exosfera. Por el contrario, parece que se acumula más hidrógeno en la superficie más fría cerca de los polos porque hay menos radiación solar y la emisión de gases se ralentiza.
En general, la simulación de Tucker muestra que a medida que el viento solar golpea continuamente la superficie de la Luna, rompe los enlaces entre los átomos de silicio, hierro y oxígeno que constituyen la mayoría del suelo de la Luna. Esto deja a los átomos de oxígeno con enlaces insatisfechos. Como átomos de hidrógenofluyen a través de la superficie de la Luna, quedan atrapados temporalmente con el oxígeno no alterado más tiempo en las regiones frías que en las cálidas. Flotan de O a O antes de finalmente difundirse en la atmósfera de la Luna y, finalmente, en el espacio ". Todo el proceso escomo una fábrica de productos químicos ", dijo Farrell.
Farrell dijo que una ramificación clave del resultado es que cada cuerpo de sílice expuesto en el espacio, desde la Luna hasta un pequeño grano de polvo, tiene el potencial de crear hidroxilo y, por lo tanto, convertirse en una fábrica química de agua.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Lonnie Shekhtman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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