Nuevo estudio pone en duda la verdadera abundancia de hielo en el polo sur de la Luna
Un equipo de astrónomos de Estados Unidos empleó el instrumento ShadowCam para acotar la abundancia de agua en las regiones de perpetua oscuridad del polo sur de la Luna. Los resultados preliminares, considerando las limitaciones de resolución y sensibilidad, ponen en duda los grandes depósitos de agua que buscarán las futuras misiones tripuladas.
Cráteres de perpetua oscuridad
La Luna, Mercurio y Ceres son tres cuerpos en los que se ha detectado la presencia de agua congelada en las zonas polares. Algunos cráteres en latitudes altas se mantienen en una sombra perpetua debido a la baja oblicuidad, es decir, al ángulo entre el plano orbital y el eje de rotación. Por la falta de luz solar, en combinación con la ausencia de atmósfera que distribuya el calor, esos cráteres alcanzan temperaturas muy bajas, capaces de mantener el agua en estado sólido.
En la Luna, los depósitos de hielo no se han observado directamente; en cambio, las estimaciones actuales se derivan de mediciones indirectas. Este es uno de los objetivos de ShadowCam, un instrumento de la NASA a bordo del orbitador surcoreano Danuri. Esta cámara presenta una alta sensibilidad a la luz para obtener imágenes de alta calidad de los cráteres de perpetua oscuridad.
Cabe destacar, los depósitos de hielo no serían en forma de glaciares, sino que estarían mezclados con el regolito. La misión Chang’e 7, prevista para agosto de 2026, planea descender hasta el cráter Shackleton y medir directamente la proporción de agua en el suelo lunar a diferentes profundidades. Asimismo, la mezcla del hielo con el regolito afecta las propiedades ópticas, generando una huella en la reflexión y dispersión de la luz que puede ser observada por ShadowCam.
Cráteres con anomalías
Antes de estudiar las observaciones de los cráteres, era importante tener un modelo experimental y teórico de cómo interpretar los datos. Los investigadores determinaron que entre un 20 y un 30 % de la masa debe ser hielo para afectar la reflectancia lo suficiente y poder diferenciarla del regolito normal. Futuras misiones contarían con instrumentos de mayor sensibilidad que permitirían disminuir el límite de detección a un 1 %.
En los datos experimentales se buscan puntos de interés con un mayor brillo o una dispersión hacia delante mayor que la de sus alrededores. La gran mayoría de los puntos de interés encontrados, tanto en cráteres polares como ecuatoriales, corresponden a rocas, regolito joven o cráteres recientes. Los restantes se ubican en zonas donde estos últimos no aparecen; específicamente, se denominan anomalías de reflectancia o de dispersión hacia delante. Adicionalmente, depósitos de anortosita joven pueden reproducir señales ópticas similares a las del hielo.
El estudio señala varias anomalías de ambos tipos, por ejemplo, en los cráteres de Gerlache y Hermite A en el caso de alta reflectancia, aunque no de forma concluyente. En el caso de alta reflectancia y dispersión hacia delante, hay varios puntos de interés en los cráteres Faustini, Slater, Cabeus, Wiechert J, Hermite A y Mouchez L; en estos, las propiedades observadas coinciden mejor con las del hielo.
Sin embargo, el resultado más importante no son los antes mencionados, sino las pocas detecciones de candidatos interesantes. En general, el hielo superficial de los cráteres de perpetua oscuridad aparenta ser más escaso de lo esperado y ubicarse a mayor profundidad. Sin una mayor resolución de los datos, el panorama actual supone un problema para futuras misiones tripuladas, dado que requerirían equipos adicionales para extraerlo del subsuelo.