Primera evidencia de que la magnetosfera de la Tierra puede crear agua en la superficie lunar.

Los científicos han encontrado un «puente de agua» entre la Tierra y la Luna.

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En la magnetosfera existe un puente de agua entre la Tierra y la Luna. Antes de la era Apolo, se pensaba que la Luna estaba seca como un desierto debido a las temperaturas extremas y la dureza del entorno espacial. Desde entonces, muchos estudios han descubierto agua lunar: hielo en oscuros cráteres polares, agua ligada a rocas volcánicas e inesperados depósitos de hierro oxidado en el suelo. A pesar de estos hallazgos, todavía no hay una confirmación verdadera de la extensión u origen del agua superficial lunar.

La teoría predominante es que los iones de hidrógeno cargados positivamente propulsados por el viento solar bombardean la superficie lunar y reaccionan espontáneamente para producir agua —como hidroxilo (OH-) y agua molecular (H2O)—. Sin embargo, un nuevo estudio multinacional publicado en Astrophysical Journal Letters propone que el viento solar puede no ser la única fuente de iones formadores de agua. Los investigadores muestran que las partículas de la Tierra también pueden sembrar la Luna con agua, lo que implica que otros planetas también podrían aportar agua a sus satélites.

El agua es mucho más frecuente en el espacio de lo que los astrónomos pensaron en un principio, desde la superficie de Marte hasta las lunas de Júpiter y los anillos, cometas, asteroides y Plutón de Saturno; incluso se ha detectado en nubes mucho más allá de nuestro sistema solar. Anteriormente se suponía que el agua se incorporó a estos objetos durante la formación del sistema solar, pero existe una creciente evidencia de que el agua en el espacio es mucho más dinámica.

Aunque el viento solar es una fuente probable de agua de la superficie lunar, los modelos informáticos predicen que hasta la mitad debería evaporarse y desaparecer en las regiones de gran latitud durante los aproximadamente tres días de luna llena, cuando nuestro satélite pasa dentro de la magnetosfera de la Tierra.

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Se estima que la acumulación de agua en el suelo de la Luna se cifra aproximadamente en un 0,6 % de su peso. ​

Sorprendentemente, el último análisis de mapas de superficie de hidroxilo/agua realizado por el instrumento Moon Mineralogy Mapper (M3) del satélite Chandrayaan-1, mostró que el agua de la superficie lunar no desaparece durante este período de protección de la magnetosfera. Se pensaba que el campo magnético de la Tierra impedía que el viento solar llegara a la Luna para que el agua no pudiera regenerarse más rápido de lo que se perdió, pero los investigadores encontraron que este no era el caso.

Al comparar una serie temporal de mapas de la superficie del agua antes, durante y después del tránsito de la magnetosfera, los investigadores argumentan que el agua lunar podría reponerse mediante flujos de iones magnetosféricos, también conocidos como «viento terrestre».

La presencia de estos iones derivados de la Tierra cerca de la Luna fue confirmada por el satélite Kaguya, mientras que las observaciones del satélite THEMIS-ARTEMIS se utilizaron para perfilar las características distintivas de los iones en el viento solar frente a los del viento terrestre de la magnetosfera.

Puente a agua.

Las observaciones previas del satélite Kaguya durante la luna llena detectaron altas concentraciones de isótopos de oxígeno que se filtraron de la capa de ozono de la Tierra y se incrustaron en el suelo lunar, junto con una abundancia de iones de hidrógeno en la vasta atmósfera extendida de nuestro planeta, conocida como exosfera. Estos flujos combinados de partículas de magnetosfera son fundamentalmente diferentes de los del viento solar. Por lo tanto, la última detección de agua superficial en este estudio refuta la hipótesis del blindaje y, en cambio, sugiere que la magnetosfera misma crea un «puente de agua» que puede reponer la Luna.

El estudio empleó a un equipo multidisciplinario de expertos en cosmoquímica, física espacial y geología planetaria para contextualizar los datos.

Las interpretaciones anteriores del agua superficial no consideraron los efectos de los iones de la Tierra y no examinaron cómo el agua superficial cambió con el tiempo. Los únicos mapas de superficie y datos de partículas disponibles durante una luna llena en la magnetosfera fueron en invierno y verano de 2009, y se necesitaron varios años para analizar e interpretar los resultados. El análisis fue especialmente difícil debido a las escasas observaciones, que fueron necesarias para comparar las mismas condiciones de la superficie lunar a lo largo del tiempo y para controlar la temperatura y la composición de la superficie.

Chandrayaan-1 es una misión dirigida por ISRO (agencia espacial de India). Aparte de la ESA, hay otros socios internacionales que participan en la misión, tales como Bulgaria o EE.UU. ​

A la luz de estos hallazgos, los estudios futuros del viento solar y los vientos planetarios pueden revelar más sobre la evolución del agua en nuestro sistema solar y los efectos potenciales de la actividad solar y magnetosfera en otras lunas y cuerpos planetarios.

La expansión de esta investigación requerirá nuevos satélites equipados con espectrómetros completos de mapeo de agua/hidroxilo y sensores de partículas en órbita y en la superficie lunar para confirmar completamente este mecanismo.

Estas herramientas pueden ayudar a predecir las mejores regiones para futuras exploraciones, minería y eventuales asentamientos en la Luna. En la práctica, esta investigación puede influir en el diseño de las próximas misiones espaciales para proteger mejor a los seres humanos y los satélites de los peligros de la radiación de partículas, y también mejorar los modelos informáticos y los experimentos de laboratorio de la formación de agua en el espacio.

Fuente: https://phys.org/news/2021-01-evidence-lunar-surface-earth-magnetosphere.html