El agua puede ser creada en la Luna por la magnetosfera de la Tierra

El viento solar puede no ser la única fuente de iones formadores de agua en la Luna; partículas de la Tierra también, lo que implica que otros planetas también podrían aportar agua a sus satélites.

La primera evidencia de este fenómeno ha sido obtenida en un nuevo estudio multinacional publicado en Astrophysical Journal Letters.

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 alta latitud durante los aproximadamente tres días de luna llena cuando pasa dentro de la magnetosfera de la Tierra.

Sorprendentemente, el último análisis de mapas de superficie de hidroxilo / agua de superficie realizado por el Mapeador de Mineralogía Lunar (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 perdía, 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.

Las observaciones anteriores 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 propia magnetosfera 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.

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 de la magnetosfera en otras lunas y cuerpos planetarios. La expansión de esta investigación requerirá nuevos satélites equipados con espectrómetros completos de mapeo de hidroxilo / agua 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 formación de agua en el espacio.