Una investigación revela que la Luna nunca ha tenido un escudo magnético

EP | 06/08/2021

La Luna no ha tenido un escudo magnético de larga duración en ningún momento de sus 4.530 millones de años de historia, de acuerdo con las pruebas obtenidas en una nueva investigación.

La presencia o ausencia de un escudo es importante porque los escudos magnéticos protegen los cuerpos astronómicos de la radiación solar dañina. Y los hallazgos del equipo, presentados en Science Advances, contradicen algunas viejas suposiciones que se remontan a las muestras traidas por las misiones Apolo.

"Este es un nuevo paradigma para el campo magnético lunar", dice el primer autor John Tarduno, profesor de geofísica en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales y decano de investigación de Artes, Ciencias e Ingeniería en la Universidad de Rochester.

Durante años, Tarduno ha sido un líder en el campo del paleomagnetismo, estudiando el desarrollo del escudo magnético de la Tierra como un medio para comprender la evolución planetaria y el cambio ambiental.

El escudo magnético de la Tierra se origina en las profundidades del núcleo del planeta. Allí, el hierro líquido en forma de remolino genera corrientes eléctricas, lo que impulsa un fenómeno llamado geodinamo, que produce el escudo. El escudo magnético es invisible, pero los investigadores han reconocido desde hace mucho tiempo que es vital para la vida en la superficie de la Tierra porque protege nuestro planeta del viento solar, que arrastra corrientes de radiación del sol.

Pero, ¿ha tenido alguna vez la Luna de la Tierra un escudo magnético? Si bien la luna no tiene un escudo magnético ahora, ha habido un debate sobre si la luna pudo haber tenido un escudo magnético prolongado en algún momento de su historia.

"Desde las misiones Apolo, ha existido la idea de que la Luna tenía un campo magnético que era tan fuerte o incluso más fuerte que el campo magnético de la Tierra hace unos 3.700 millones de años", dice Tarduno en un comunicado.

La creencia de que la luna tenía un escudo magnético se basó en un conjunto de datos inicial de la década de 1970 que incluía análisis de muestras recolectadas durante las misiones Apolo. Los análisis mostraron que las muestras tenían magnetización, que los investigadores creían que era causada por la presencia de una geodinamo.

Pero desde entonces, un par de factores han hecho que los investigadores se detengan. "El núcleo de la luna es realmente pequeño y sería difícil impulsar ese tipo de campo magnético", explica Tarduno. "Además, las mediciones anteriores que registran un campo magnético alto no se realizaron mediante experimentos de calentamiento. Utilizaron otras técnicas que pueden no registrar con precisión el campo magnético".

Tarduno y sus colegas probaron muestras de vidrio recolectadas en misiones Apolo anteriores, pero usaron láseres de CO2 para calentar las muestras lunares durante un corto período de tiempo, un método que les permitió evitar alterar las muestras. Luego utilizaron magnetómetros superconductores de alta sensibilidad para medir con mayor precisión las señales magnéticas de las muestras.

"Uno de los problemas con las muestras lunares ha sido que los portadores magnéticos en ellas son bastante susceptibles a la alteración", dice Tarduno. "Al calentar con un láser, no hay evidencia de alteración en nuestras mediciones, por lo que podemos evitar los problemas que la gente pudo haber tenido en el pasado".

Los investigadores determinaron que la magnetización en las muestras podría ser el resultado de impactos de objetos como meteoritos o cometas, no el resultado de la magnetización de la presencia de un escudo magnético. Otras muestras que analizaron tenían el potencial de mostrar una fuerte magnetización en presencia de un campo magnético, pero no mostraron ninguna magnetización, lo que indica además que la luna nunca ha tenido un escudo magnético prolongado.

"Si hubiera habido un campo magnético en la luna, las muestras que estudiamos deberían haber adquirido magnetización, pero no es así", dice Tarduno. "Eso es bastante concluyente de que la luna no tenía un campo dínamo duradero".

La falta de escudo magnético significa una abundancia de elementos. Sin la protección de un escudo magnético, la luna era susceptible al viento solar, que pudo haber causado que una variedad de volátiles --elementos y compuestos químicos que pueden evaporarse fácilmente-- se implantaran en el suelo lunar. Estos volátiles pueden incluir carbono, hidrógeno, agua y helio 3, un isótopo del helio que no está presente en abundancia en la Tierra.

"Nuestros datos indican que deberíamos estar mirando el extremo superior de las estimaciones de helio 3 porque la falta de escudo magnético significa que más viento solar llega a la superficie lunar, lo que resulta en depósitos de helio 3 mucho más profundos de lo que la gente pensaba anteriormente", dice Tarduno.

La investigación puede ayudar a informar una nueva ola de experimentos lunares basados en datos que serán recopilados por la misión Artemis. Los datos de las muestras recopiladas durante la misión permitirán a los científicos e ingenieros estudiar la presencia de volátiles y determinar mejor si estos materiales se pueden extraer para uso humano. El helio 3, por ejemplo, se utiliza actualmente en imágenes médicas y criogénica y es una posible fuente de combustible en el futuro.

La falta de protección magnética también significa que los antiguos suelos lunares pueden contener registros de emisiones de viento solar pasadas. Por lo tanto, el análisis de núcleos de muestras de suelo podría proporcionar a los científicos una mejor comprensión de la evolución del sol.

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