Una mirada más clara a la hidratación de la superficie lunar

Las observaciones terrestres independientes de la Luna confirman observaciones anteriores de naves espaciales de que la hidratación en la superficie lunar varía con la temperatura.

La hidratación (en azul) en la superficie lunar observada desde la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA. Se ve aquí superpuesta a una imagen de la Luna adquirida por el Orbitador de Reconocimiento Lunar. 
Crédito: NASA , modificado por Casey I. Honniball.

El problema de la emisión térmica de la Luna en las observaciones desde el espacio

Varias naves espaciales han identificado una posible señal de agua en el material de la superficie de la Luna . Esta señal, es una característica de absorción espectral en una longitud de onda de 3 micrómetros. Podría corresponder a las moléculas de agua (H 2 O) o al primo cercano del agua, el hidroxilo (OH). Una complicación se presenta al interpretar los datos de las naves espaciales. Es que la región de longitud de onda de 3 micrómetros presenta una mezcla de luz solar reflejada y emisión térmica emitida por la Luna. Esta contribución térmica se puede calibrar a partir de los datos. Pero eso puede hacerse solo con observaciones precisas de la emisión térmica de la Luna en longitudes de onda superiores a 3 micrómetros.

La nave espacial Deep Impact de la NASA realizó tales mediciones durante un sobrevuelo de la Luna. Observó que la hidratación de la superficie lunar variaba con la temperatura de la superficie de la Luna. Sin embargo, las observaciones de Deep Impact no fueron lo suficientemente extensas para confirmar este descubrimiento. El Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) (NASA), estudió la superficie lunar con mucho más detalle como parte de la misión lunar Chandrayaan-1 de la India. Desafortunadamente, M 3 no pudo observar en longitudes de onda mayores de 3 micrómetros, lo que dificulta enormemente la eliminación de la emisión térmica lunar.

Resolviendo el problema con observaciones desde tierra

Varios equipos han intentado calibrar los datos de M 3 alrededor de 3 micrómetros, con resultados muy divergentes. Ahora Honniball et al. presentan observaciones terrestres nuevas e independientes para resolver la discrepancia. Utilizaron la Instalación del Telescopio Infrarrojo (IRTF) de la NASA en Hawai para recopilar más de 3.000 espectros resueltos espacialmente. Estos abarcan un rango de longitud de onda de 1,67 a 4,2 micrómetros. Sus observaciones cubren un rango de latitudes en la Luna. También cubren diferentes posiciones solares relativas a la superficie lunar que corresponden a las horas lunares del día. Estas mediciones independientes en longitudes de onda superiores a 3 micrómetros permitieron una eliminación más precisa de la emisión térmica.

Usando los datos del IRTF corregidos térmicamente, los autores confirman la variación de hidratación dependiente de la temperatura en la superficie lunar. La superficie parece menos hidratada cerca del mediodía local, momento en el que la superficie alcanza su temperatura máxima. También observan una dependencia latitudinal, con más hidratación apareciendo en latitudes más altas, particularmente en el hemisferio sur. Estas conclusiones son ampliamente consistentes con trabajos previos realizados en otras longitudes de onda, aunque los autores señalan que quedan muchas discrepancias menores. Dicen que se requieren observaciones adicionales para caracterizar finalmente la hidratación de la superficie lunar. 

Publicado originalmente en el «Journal of Geophysical Research: Planets» https://doi.org/10.1029/2020JE006484 , 2020.

Morgan Rehnberg, escritor científico.

Rehnberg, M. (2020), A clearer look at lunar surface hydration, Eos, 101, https://doi.org/10.1029/2020EO149674. Published on 29 September 2020.

Fuente: AGU / Eos Magazine.

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