Representación artística de un astronauta trabajando en la superficie lunar durante una futura misión.NASA
europa pressMadrid, España
La apenas perceptible atmósfera lunar es principalmente un producto de "vaporización
por impacto", según un novedoso estudio de muestras de suelo lunar de
las misiones Apolo de la NASA.
El análisis
de científicos del MIT y la Universidad de Chicago, publicado en Science
Advances, sugiere que a lo largo de los 4.500 millones de años de historia de
la Luna, su superficie ha sido bombardeada continuamente, primero por
meteoritos masivos y luego, más recientemente, por "micrometeoroides"
más pequeños, del tamaño del polvo.
Estos impactos constantes han levantado el suelo lunar,
vaporizando ciertos átomos al contacto y lanzando las partículas al aire.
Algunos átomos son expulsados al espacio, mientras que otros permanecen
suspendidos sobre la luna, formando una atmósfera tenue que se repone
constantemente a medida que los meteoritos continúan golpeando la superficie.
"Damos
una respuesta definitiva: la vaporización por impacto de meteoritos es el
proceso dominante que crea la atmósfera lunar", dice en un comunicado la
autora principal del estudio, Nicole Nie, profesora adjunta del Departamento de
Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.
"La luna tiene cerca de 4.500
millones de años y,
durante ese tiempo, la superficie ha sido bombardeada continuamente por
meteoritos. Demostramos que, con el tiempo, una atmósfera delgada alcanza un
estado estable porque se repone continuamente mediante pequeños impactos en
toda la luna".
Para determinar con mayor precisión los orígenes de la
atmósfera lunar, Nie analizó muestras de suelo lunar recogidas por astronautas
durante las misiones Apolo de la NASA. Ella y sus colegas de la Universidad de
Chicago adquirieron 10 muestras de suelo lunar, cada una de las cuales medía
unos 100 miligramos, una cantidad minúscula que, según ella, cabría en una sola
gota de lluvia.
Nie intentó
primero aislar dos elementos de cada muestra: potasio y rubidio. Ambos elementos
son "volátiles", lo que
significa que se vaporizan fácilmente por impactos y pulverización iónica.
Cada elemento existe en forma de varios isótopos. Un isótopo
es una variación del mismo elemento que consta del mismo número de protones
pero un número ligeramente diferente de neutrones. Por ejemplo, el potasio
puede existir como uno de los tres isótopos, cada uno con un neutrón más y
siendo ligeramente más pesado que el anterior. De manera similar, hay dos
isótopos de rubidio.
El equipo razonó que si la atmósfera de la luna consta de
átomos que se han vaporizado y suspendido en el aire, los isótopos más ligeros
de esos átomos deberían ser más fáciles de elevar, mientras que los isótopos
más pesados tendrían más probabilidades de volver a asentarse en el suelo.
Además, los
científicos predicen que la vaporización por impacto y la pulverización iónica
deberían dar lugar a proporciones isotópicas muy diferentes en el suelo. La
proporción específica de isótopos ligeros y pesados que quedan en el suelo,
tanto para el potasio como para el rubidio, debería revelar el proceso
principal que contribuye al origen de la atmósfera lunar.
Con todo eso en mente, Nie analizó las muestras de Apolo
triturando primero los suelos hasta convertirlos en un polvo fino y disolviéndolos
después en ácidos para purificar y aislar soluciones que contenían potasio y
rubidio. A continuación, pasó estas soluciones por un espectrómetro de masas
para medir los distintos isótopos de potasio y rubidio en cada muestra.
El equipo descubrió que los suelos contenían principalmente
isótopos pesados tanto de potasio como de rubidio. Los investigadores pudieron
cuantificar la proporción de isótopos pesados y ligeros tanto de potasio como
de rubidio y, al comparar ambos elementos, descubrieron que la vaporización por
impacto era probablemente el proceso dominante por el que los átomos se
vaporizan y se elevan para formar la atmósfera de la luna.
"Con
la vaporización por impacto, la mayoría de los átomos permanecerían en la atmósfera lunar,
mientras que con la pulverización iónica, muchos átomos serían expulsados al
espacio", afirma Nie.
"A partir de nuestro estudio,
ahora podemos cuantificar el papel de ambos procesos, para decir que la contribución
relativa de la vaporización por impacto frente a la pulverización iónica es de
aproximadamente 70:30 o mayor". En otras palabras, el 70% o más de la
atmósfera de la luna es producto de impactos de meteoritos, mientras que el 30%
restante es consecuencia del viento solar.
