El misterio de la multiplicación del agua en la Luna

12 04 2010

Los investigadores que alguna vez dijeron confiados que la Luna era completamente seca ahora están pensando lo impensable: la Luna tiene tanta agua que, de hecho, hay una hidrosfera lunar. La nave espacial internacional descubrió recientemente que hay no menos de tres “sabores” de agua lunar y nadie sabe cuándo terminarán los descubrimientos.

Marzo 18, 2010: Agua lunar. Si lo busca en el diccionario, no lo va a encontrar porque no figura.

Esto se debe a que, hasta hace poco, pensábamos que la Luna era el lugar más seco del sistema solar. Pero luego, la información acerca de la existencia de agua en la Luna comenzó a “llover”; al principio, como estimaciones de escasas cantidades sobre la superficie lunar, después como galones de agua en un sólo cráter y, ahora, se habla de 600 millones de toneladas métricas de agua distribuidas en 40 cráteres cerca del polo norte lunar.

“Creíamos que entendíamos a la Luna, pero no es así”, dice Paul Spudis, del Instituto Lunar y Planetario. “Está claro ahora que existe agua allí arriba en una variedad de concentraciones y de ambientes geológicos. Pero, ¿quién hubiera pensado que algún día íbamos a estar deliberando acerca de la hidrosfera lunar?”

Spudis es el investigador principal del equipo Mini-SAR, de la NASA (el grupo que ha realizado el descubrimiento más reciente y más grandioso de agua en la Luna). El instrumento, la sonda radar ubicada en el Chandrayaan-1, de India, halló 40 cráteres, cada uno de ellos con, al menos, 2 metros de profundidad de agua de hielo.

Derecha: Mapa del polo norte lunar obtenido con el radar Mini-SAR. Se sospecha que los cráteres que han sido marcados con un círculo verde contienen depósitos significativos de agua congelada. [Más información]

“Si se convirtiera el agua de estos cráteres en combustible para cohetes, se tendría combustible suficiente como para lanzar el equivalente a un transbordador espacial por día durante más de 2.000 años. No obstante, nuestras observaciones son parte de una historia aún más tentadora acerca de lo que está ocurriendo allí arriba en la Luna”.

Se trata de la historia de un ciclo de agua lunar y está basada en los resultados aparentemente dispares (pero tal vez relacionados), obtenidos mediante el Mini-SAR, las misiones recientes del LCROSS, de la NASA, y el Topógrafo de Mineralogía Lunar (Moon Mineralogy Mapper, en idioma inglés, conocido como M3 o “M al cubo”), también situado a bordo del Chandrayaan-1.

“Hasta el momento, hemos encontrado tres tipos de agua lunar”, dice Spudis. “Tenemos las gruesas lentes de hielo de cráter casi puro, del Mini-SAR, la esponjosa mezcla de cristales de hielo y tierra, del LCROSS, y la delgada capa del ‘M al cubo’, que aparece y desaparece a lo largo de la superficie de la Luna”.

El 9 de octubre de 2009, la nave espacial LCROSS, cuya sigla en idioma inglés significa: Lunar Crater Observation and Sensing Satellite ó Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares, en idioma español, halló agua en el interior de un frío cráter que está permanentemente en sombras, localizado en el polo sur de la Luna. Desde entonces, el equipo de investigadores ha estado revisando sus datos minuciosamente.

“Pareciera que al menos dos capas distintas del suelo de nuestro cráter contienen agua y representan dos épocas diferentes”, explica Anthony Colaprete, quien es el investigador principal del equipo del LCROSS. “La primera capa, eyectada del cráter durante el primer par de segundos después del impacto, contiene agua y oxidrilo enlazado en los minerales, e incluso trozos diminutos de hielo puro que han quedado mezclados. Esta capa es una lámina delgada y puede ser relativamente ‘nueva’, tal vez se haya renovado recientemente”.

Arriba: Mostrada en color azul falso, una delgada capa de minerales ricos en agua cubre una expansión de terreno alrededor de un joven cráter lunar. Crédito: Chandrayaan-1/Topógrafo de Mineralogía Lunar (Moon Mineralogy Mapper). [Más información]

Según Colaprete, este tipo de agua lunar se parece al agua lunar descubierta con el M3, el año pasado, en cantidades escasas pero ampliamente distribuidas, adherida a las rocas y a las partículas de polvo en los milímetros más superficiales del suelo lunar.

La segunda capa es diferente. “Contiene mucho más hielo de agua, además de un tesoro de otros compuestos que ni siquiera estábamos buscando”, dice él. “Hasta el momento, la cuenta incluye bióxido de azufre (SO2), metanol (CH3OH) y la curiosa molécula orgánica diacetileno (H2C4). Esta capa parece extenderse hacia abajo al menos 0,5 metros y, probablemente, es más antigua que el hielo que estamos encontrando sobre la superficie”.

Los investigadores aún desconocen por qué algunos cráteres contienen grandes cantidades de hielo puro mientras que en otros predomina una mezcla de hielo y tierra. Quizás sea una señal de que el agua lunar proviene de más de una fuente.

“Tal vez parte del agua se forme allí mismo en la Luna”, dice Spudis. “Los protones del viento solar pueden producir pequeñas cantidades de agua contínuamente sobre la superficie lunar mediante la interacción con los óxidos de metal en las rocas. Pero quizás otra parte del agua sea depositada en la Luna acarreada desde otros lugares del sistema solar”.

Derecha: Una columna de vapor rico en agua se levanta desde el cráter Cabeus, el 9 de octubre de 2009, luego del impacto del cohete de impulso Centaur, de la nave LCROSS, sobre el piso del cráter. [Más información]

La Luna está siendo bombardeada constantemente por objetos de impacto. Los asteroides contienen minerales hidratados y el núcleo de los cometas está compuesto por hielo casi puro.

Los investigadores piensan también que gran parte del agua en los cráteres migra hacia los polos desde las latitudes lunares bajas y más cálidas. “Lo que nos dicen todos nuestros hallazgos es que en la Luna hay un ciclo de agua activo”, relata Colaprete, maravillado.

Piénselo. El “lugar más seco del sistema solar” tiene un ciclo de agua.

“Es un mundo totalmente diferente el que está allí arriba”, afirma Spudis, “y apenas hemos comenzado a escarbar la superficie. ¿Quién sabe qué otros descubrimientos nos aguardan?”

Agua lunar. Agrégelo a su diccionario.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.

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Una avalancha de asteroides oscuros

12 04 2010

El telescopio espacial WISE dará un salto monumental en el descubrimiento de asteroides en el sistema solar.

Marzo 26, 2010: Imagine que es un brontosaurio1, con la cara hundida en la copa de un árbol prehistórico, y que está mascando sus frescas hojas. Sus parientes han reinado en el planeta Tierra durante más de 150 millones de años. Grande y fuerte, usted se siente invencible.

Pero no lo es.

Avancemos aproximadamente 65 millones de años. Una criatura mucho más pequeña y débil domina ahora la Tierra, con cerebro, en vez de fuerza bruta. El tamaño de su cerebro respecto de su cuerpo es ahora mucho más grande (lo bastante grande como para concebir maneras de rastrear el cosmos en busca de objetos como aquel asteroide colosal que acabo con los de su especie).

Derecha: Concepto artístico del telescopio Explorador Infrarrojo de Campo Amplio (WISE, en idioma inglés). [Más información]

Aquella criatura diseñó y construyó a WISE, el telescopio Explorador Infrarrojo de Campo Amplio (Wide-field Infrared Survey Explorer, en idioma inglés), para buscar objetos “oscuros” en el espacio, como las estrellas enanas de color marrón, las vastas nubes de polvo y los asteroides que se aproximen a la Tierra. WISE los encuentra detectando el calor que emiten en forma de luz infrarroja, luz que la mayoría de los otros telescopios no pueden detectar.

“Nuestro instrumento está encontrando diariamente [docenas de] asteroides que no se habían detectado antes”, dice Ned Wright, quien es el investigador principal para el WISE y profesor de física en la Universidad de California, en Los Ángeles. “WISE es muy bueno para este tipo de trabajo”.

La mayoría de los asteroides que el WISE está descubriendo se encuentran en el cinturón principal de asteroides que se haya ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter, pero una fracción de ellos son diferentes —pertenecen al tipo de asteroides que suelen aproximarse a la Tierra y que son capaces de provocar escalofríos a los brontosaurios.

“El WISE lleva en órbita apenas tres meses, pero ya hemos encontrado unos cuantos asteroides que se pueden clasificar como ‘potencialmente peligrosos’, incluyendo a aquel que se observó en 1996 y que luego se extravió, hasta que lo volvimos a observar con el WISE. Para ser nombrado ‘potencialmente peligroso’, la órbita de un asteroide tiene que estar a menos de cinco millones de kilómetros de la órbita de la Tierra. La órbita de uno de los asteroides que descubrimos cruzará la órbita de la Tierra a menos de 1.130.000 kilómetros (700.000 millas) de distancia”.

Arriba: Esta comparación por visión alternada de imágenes muestra por qué las longitudes de onda infrarrojas son tan buenas para cazar asteroides. Es un pequeño campo celeste en la constelación de Tauro, fotografiado en dos ocasiones distintas por el Telescopio Espacial Infrarrojo Spitzer. Las dos imágenes están alineadas correctamente; los objetos se están moviendo porque son asteroides. En longitudes de onda del infrarrojo térmico, la mayoría de los objetos brillantes en el plano del sistema solar son rocas espaciales. [Más información]

El WISE da seguimiento a cada Asteroide Cercano a la Tierra (Near-Earth Object, o NEO, en idioma inglés) que encuentre y que sea potencialmente peligroso. Este proceso lo lleva a cabo cada tres horas, durante un período de hasta 30 horas y, entonces, produce una “pista corta” que predice dónde estará en las siguientes semanas. El equipo de científicos del WISE envía esta información al Centro de Planetas Menores (Minor Planet Center, en idioma inglés), el cual está ubicado en Boston y es patrocinado por la NASA. Ellos publican los datos en una página pública de internet especializada en NEOs, con lo cual los científicos y los astrónomos aficionados pueden entonces continuar dando seguimiento al asteroide.

El asteroide que, se piensa, pudo haber eliminado a los dinosaurios era ciertamente grande (de aproximadamente 10 km ó 6 millas de diámetro). Las posibilidades de que ocurra un impacto similar en la actualidad son prácticamente nulas, pero eso no significa que estemos completamente a salvo. Hay asteroides más pequeños que son bastante más comunes y que podrían causar algún daño también, si se diese la rara ocasión de un impacto contra la Tierra. Por ejemplo, apenas en 1908, un asteroide de unas cuantas decenas de metros de diámetro explotó sobre Tunguska, Rusia, devastando alrededor de mil doscientos kilómetros cuadrados (800 millas cuadradas) de bosque.

Derecha: El punto rojo en esta imagen es el primer asteroide cercano a la Tierra descubierto por el telescopio WISE. [Historia completa]

“El daño regional causado por el impacto de un pequeño asteroide puede ser ciertamente muy serio”, dice Wright. “Necesitamos seguir explorando el cielo, para encontrar estos NEO y medir sus órbitas con precisión. Si pudiésemos hallar los asteroides verdaderamente peligrosos con suficiente antelación, podríamos entonces tener tiempo para idear una manera de manejar la situación”.

Muchos telescopios en la Tierra ya están buscando. Hay programas notables, como el LINEAR (Programa Lincoln de Investigación y Seguimiento de Asteroides Cercanos a la Tierra, en idioma español), el Programa Catalina de Cartografía Celeste (Catalina Sky Survey, en idioma inglés) y otros2. Su trabajo conjunto a través de los años ha dado como resultado el descubrimiento de más de mil asteroides potencialmente peligrosos.

La contribución del telescopio WISE será realmente impresionante. Entre el día de hoy y finales del mes de octubre, cuando la misión llegue a su fin, Wright estima que el observatorio espacial encontrará aproximadamente cien mil asteroides, la mayoría de los cuales estarán localizados en el cinturón principal, así como cientos de Objetos Cercanos a la Tierra.

Estas son cifras que incluso un brontosaurio sabría apreciar.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.