LRO de la NASA descubre Lunar hidrógeno más abundante en las laderas orientada hacia el polo de la Luna

Viajes espaciales son difícil y costoso – le costaría miles de dólares para lanzar una botella de agua a la Luna. El reciente descubrimiento de moléculas portadoras de hidrógeno, posiblemente incluyendo el agua, en la luna tiene exploradores emocionado porque estos depósitos pueden ser minados si son suficientemente abundantes, ahorrando el gasto considerable de traer agua desde la Tierra. El Agua lunar podría ser utilizado para beber o sus componentes, hidrógeno y oxígeno, podrían utilizarse para la fabricación de productos importantes en la superficie que va a necesitar los futuros visitantes de la Luna, como combustible para cohetes y aire respirable.

 

LRO imagen del cráter de la luna Hayn, ubicada justo al noreste de Mare Humboldtianum, dramáticamente iluminadas por el Sol bajo largas sombras de fundición en el fondo del cráter.

Crédito de la imagen: NASA/GSFC/Arizona State University

 

Las observaciones recientes de nave espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA indican que estos depósitos pueden ser ligeramente más abundantes en las laderas del cráter en el hemisferio sur que se enfrentan el polo sur lunar. "Hay un promedio de cerca de 23 piezas-por-millón-por peso (ppmw) más hidrógeno en orientada hacia el Polo cuestas (PFS) que en laderas hacia el Ecuador (EFS)," dijo Timothy McClanahan del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

 

Esta es la primera vez que se ha detectado una diferencia geoquímica generalizada en abundancia de hidrógeno entre SLP y EFS en la Luna. Es igual a una diferencia de uno por ciento en el neutrón la señal detectada por el instrumento de LRO Detector de neutrones de exploración Lunar (LEND). McClanahan es autor principal de un artículo sobre esta investigación publicada en línea el 19 de octubre en la revista Icarus.

 

El material de soporte de hidrógeno es volátil (vaporizado fácilmente) y puede ser en forma de moléculas de agua (dos átomos de hidrógeno enlazados a un átomo de oxígeno) o moléculas de hidroxilo (un oxígeno a un hidrógeno) que están ligadas a la superficie lunar. La causa de la discrepancia entre SLP y EFS puede ser similar a cómo el Sol moviliza o redistribuye el agua congelada de más caliente a los lugares más fríos en la superficie de la Tierra, según McClanahan.

 

"Aquí en el hemisferio norte, si sales en un día soleado después de una Nevada, usted notará que hay más nieve en las laderas hacia el norte porque pierden agua a tasas más lentas que las más soleadas laderas orientadas al sur", dijo McClanahan. "Creemos que un fenómeno similar ocurre con los volátiles en la luna – PFS no entiendo como mucho Sol como EFS, así que este material fácilmente vaporizado se queda más tiempo y posiblemente se acumula en mayor medida en SLP".

 

El equipo observó la mayor abundancia de hidrógeno en SLP en la topografía del hemisferio sur de la Luna, comenzando a entre 50 y 60 grados de latitud sur. Las pistas más cerca al Polo Sur muestran una diferencia de concentración de hidrógeno más grande. Además, se detectó hidrógeno en mayores concentraciones en la PFS más grande, alrededor de 45 ppmw cerca de los polos. Espacialmente más amplias laderas proporcionan señales más perceptibles que pequeñas cuestas. El resultado indica que PFS ha de tener mayores concentraciones de hidrógeno que sus regiones vecinas. Además, las mediciones de LEND sobre el EFS más grande no contrastan con sus regiones circundantes, que indica que EFS tienen concentraciones de hidrógeno que son iguales a su entorno, según McClanahan. El equipo cree más hidrógeno puede encontrarse en PFS en hemisferio norte cráteres tan bien, pero todavía están recogiendo y analizando datos de préstamo para esta región.

 

Hay diferentes fuentes posibles para el hidrógeno en la Luna. Cometas y algunos asteroides contienen grandes cantidades de agua, y los impactos de estos objetos pueden traer hidrógeno a la Luna. Moléculas portadoras de hidrógeno podrían crearse también en la superficie lunar por la interacción con el viento solar. El viento solar es una delgada corriente de gas que constantemente se volar del Sol. La mayor parte es el hidrógeno, y este hidrógeno puede interactuar con oxígeno en polvo en la Luna para formar hidróxido y posiblemente las moléculas de agua y roca de silicato. Después de que estas moléculas lleguen a la Luna, se piensa que tener activados por la luz del Sol y luego de rebote a través de la superficie lunar; y se quedan enganchados, al menos temporalmente, en las zonas más frías y más oscuras.

 

Desde la década de 1960 los científicos pensaron que solamente en áreas sombreadas permanentemente en cráteres cerca de los polos lunares era lo suficientemente fría para acumular este material volátil, pero las observaciones recientes por una serie de naves espaciales, incluyendo LRO, sugieren que el hidrógeno en la Luna es más generalizado.

 

Es incierto si el hidrógeno es suficientemente abundante económicamente . "Estamos detectando las cantidades son aún más secas que el desierto más árido del planeta," dijo McClanahan. Sin embargo, la resolución del instrumento de LEND es mayor que el tamaño de la mayoría PFS, tan pequeñas pistas de PFS, tal vez acercarse a yardas en tamaño, puede tener abundancia significativamente mayor, y las indicaciones son que las mayores concentraciones de hidrógeno dentro de las regiones permanentemente sombreadas, según McClanahan.

 

El equipo hizo las observaciones usando el instrumento de LEND de LRO, que detecta hidrógeno contando el número de partículas subatómicas llamadas neutrones vuelan de la superficie lunar. Los neutrones se producen cuando la superficie lunar es bombardeada por los rayos cósmicos. El espacio es permeable a los rayos cósmicos, que son partículas de alta velocidad producidas por eventos de gran alcance como bengalas en el Sol o estrellas en explosión en el espacio profundo. Los rayos cósmicos rompen los átomos en el material cerca de la superficie lunar, generando neutrones que rebotan de átomo a átomo como una bola de billar. Algunos neutrones pasan a repuntar en el espacio donde ellos pueden contarse por detectores de neutrones.

 

Los neutrones de las colisiones de rayos cósmicos tienen una amplia gama de velocidades, y átomos de hidrógeno son más eficientes para detener los neutrones en su gama de velocidad media, llamados neutrones epitérmicos. Las colisiones con átomos de hidrógeno en el regolito lunar reducen el número de neutrones epitérmicos que operan en el espacio. El hidrógeno más presente, los pocos neutrones epitérmicos contará el detector LEND.

 

El equipo interpreta una disminución generalizada en el número de neutrones epitérmicos detectados por prestar como una señal de que el hidrógeno está presente en SLP. Combinaron datos de prestar con topografía lunar y mapas de iluminación derivados de instrumento de LOLA de LRO (Lunar Orbiter Laser Altimeter) y temperatura de mapas de instrumento Diviner de LRO (Diviner experimento radiómetro Lunar) para descubrir la mayor abundancia de hidrógeno y las condiciones superficiales asociadas en SLP.

 

Además de ver si existe el mismo patrón en el hemisferio norte de la luna, el equipo quiere ver si la abundancia de hidrógeno cambia con la transición del día a la noche. Si es así, podría corroborar las pruebas existentes de una producción muy activa y reciclaje de hidrógeno en la superficie lunar, según McClanahan.

 

La investigación fue financiada por la misión LRO de la NASA. LEND fue suministrada por el ruso Federal Space Agency Roscosmos. Lanzado el 18 de junio de 2009, LRO ha recogido un tesoro de datos con sus siete instrumentos poderosos, haciendo una contribución valiosa a nuestro conocimiento sobre la Luna. LRO es administrado por la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, de la dirección de misiones de la ciencia en la sede de la NASA en Washington.

 

Bill Steigerwald
NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland
William.A.Steigerwald@nasa.gov

 

Traducción: El Quelonio Volador