Uno de los mayores misterios de la Luna por fin al descubierto
La apenas perceptible atmósfera lunar es probablemente el resultado del impacto de meteoritos, primero grandes y luego en forma de polvo, a lo largo de miles de millones de años. Así lo revelan investigadores de EE UU tras analizar muestras recogidas por las misiones Apolo y datos del orbitador LADEE de la NASA.
Aunque la Luna carece de aire respirable, alberga una tenue atmósfera. Desde la década de 1980, los astrónomos han observado una delgadísima capa de átomos rebotando sobre la superficie lunar. Esta delicada atmósfera –técnicamente conocida como exosfera– es probablemente producto de algún tipo de meteorización espacial. Sin embargo, ha sido difícil determinar con exactitud cuáles son esos procesos.
Ahora, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Chicago (EE UU) afirman haber identificado el principal proceso que formó la atmósfera lunar y que sigue manteniéndola en la actualidad. En un estudio publicado en la revista Science Advances, los autores informan de que la atmósfera lunar es principalmente producto de la ‘vaporización por impacto’.
A lo largo de los 4.500 millones de años, la superficie lunar ha sido bombardeada primero por meteoritos masivos y, más recientemente, por micrometeoritos más pequeños y del tamaño del polvo
Los análisis sugieren que, a lo largo de los 4.500 millones de años de historia de la Luna, su superficie ha sido bombardeada continuamente, primero por meteoritos masivos y, más recientemente, por micrometeoritos más pequeños y del tamaño del polvo.
Vaporización por impacto
Estos impactos levantan el suelo lunar, vaporizando ciertos átomos al contacto y lanzando las partículas al aire. Mientras algunas son expulsadas al espacio otras permanecen suspendidas formando una tenue atmósfera que se renueva constantemente a medida que los meteoritos siguen azotando la superficie.
«Damos una respuesta definitiva de que la vaporización por impacto de meteoritos es el proceso dominante que crea la atmósfera lunar», afirma la autora principal del estudio, Nicole Nie, del MIT.
Damos una respuesta definitiva de que la vaporización por impacto de meteoritos es el proceso dominante que crea la atmósfera lunar
Nicole Nie (MIT)
Pulverización iónica por el viento solar
La pulverización es un fenómeno relacionado con el viento solar, que transporta partículas cargadas de energía desde el Sol a través del espacio. Cuando estas partículas chocan contra la superficie lunar, pueden transferir su energía a los átomos del suelo y hacerlos saltar por los aires.
Para determinar con mayor precisión los orígenes de la atmósfera lunar, el equipo usó diez muestras de suelo lunar para intentar aislar primero dos elementos de cada muestra: el potasio y el rubidio. Ambos elementos son «volátiles», lo que significa que se vaporizan fácilmente por impactos y pulverización de iones.
Los investigadores analizaron la presencia de isótopos de ambos elementos. Cada uno existe en forma de varios isótopos, que es una variación del mismo elemento con el mismo número de protones pero ligeramente diferente de neutrones.
Para realizar el estudio se han estudiado las proporciones de isótopos ligeros y pesados de potasio y rubidio en muestras lunares
La proporción específica de isótopos ligeros y pesados que permanecen en el suelo, tanto para el potasio como para el rubidio, revelaron el proceso principal que contribuye a los orígenes de la atmósfera lunar. Las muestras de suelo indicaron que la superficie de la Luna contenía, sobre todo, isótopos pesados de potasio y rubidio.
Modelos para cuantificar
Los investigadores, usando modelos, cuantificaron la proporción entre isótopos pesados y ligeros de potasio y rubidio y, al comparar ambos elementos, descubrieron que la vaporización por impacto era, por tanto, “con toda probabilidad el proceso dominante por el que los átomos se vaporizan y se elevan para formar la atmósfera lunar”.
El 70 % o más de la atmósfera lunar es producto de impactos de meteoritos, mientras que el 30 % es consecuencia del viento solar
Finalmente, el equipo cuantifico la contribución de ambos procesos y estableció que el 70 % o más de la atmósfera lunar es producto de impactos de meteoritos, mientras que el 30 % restante es consecuencia del viento solar.
«Sin las muestras del Apolo, no podríamos haber obtenido datos precisos y medido cuantitativamente para comprender las cosas en detalle», afirma Nie, quien recuerda que esta tarea hay que seguir realizándola: «Es importante que traigamos muestras de la Luna y otros cuerpos planetarios, para poder dibujar imágenes más claras de la formación y evolución de nuestro sistema solar».
Referencia:
Nicole Xike Nie et al. «Lunar soil record of atmosphere loss over eons». Science Advances, 2024
