Cómo obtuvo la Luna su atmósfera

El satélite natural de la Tierra, conocido como la Luna, ha sido objeto de fascinación y estudio durante siglos. Sin embargo, a medida que las misiones espaciales avanzan y la tecnología progresa, los científicos han podido obtener datos más precisos y detallados sobre su composición y características. Uno de los aspectos más intrigantes es la presencia de una atmósfera lunar, un tema que ha capturado la atención de expertos en astrofísica y geología espacial.

Las modernas misiones espaciales han jugado un papel fundamental en la profundización del conocimiento sobre la Luna. Desde las misiones tripuladas del programa Apolo hasta las más recientes exploraciones no tripuladas, cada viaje ha contribuido a desentrañar los misterios de nuestro satélite. Estas misiones no solo han permitido recoger muestras y realizar experimentos en la superficie lunar, sino que también han proporcionado datos valiosos sobre los elementos que constituyen su atmósfera.

El avance en los estudios científicos y las exploraciones de la Luna ha permitido a los investigadores comprender mejor su relación con la Tierra y otros cuerpos celestes en el sistema solar. Estos descubrimientos son esenciales para piezar juntos el origen y evolución de la Luna, así como para planificar futuras misiones que puedan llevar a la humanidad más lejos en su exploración espacial. Con cada nuevo hallazgo, los científicos están un paso más cerca de desvelar cómo la Luna adquirió su atmósfera y qué implicaciones tiene esto para nuestro entendimiento del cosmos.

El suelo lunar experimenta un todo un abanico de procesos espaciales. No se trata de simples influencia climaticas como en la Tierra—donde el viento puede levantar granos de arena y la lluvia transformar el suelo en barro—sino de factores exóticos.

Una de las fuentes principales del desgaste de la superficie lunar son los impactos de micrometeoritos, como revelaron investigadores recientes. Estos micrometeoritos pesan menos de un gramo y calientan el punto de impacto entre 2,000 y 6,000 grados Celsius. El impacto derrite y vaporiza el suelo lunar en la exosfera, similar a como el agua se convierte en vapor.

Uno de los hallazgos más destacados de estos estudios proviene del análisis de muestras clásicas tomadas durante las misiones Apollo. La cosmoguemista Nicole Xike Nie, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), quien ha liderado estas investigaciones, mencionó a NatGeo: “Utilizar muestras traídas de las misiones Apollo es tanto un honor como una oportunidad científica única. Estas muestras representan la primera exploración directa de la humanidad de otro cuerpo celeste”.

La exosfera lunar, extremadamente delgada y compuesta por átomos del suelo lunar, se forma bajo varias influencias, pero los científicos no sabían cuál era la más significativa. Combinando técnicas de última tecnología con muestras del Apollo, el equipo de Nie descubrió que los impactos de micrometeoritos aportan la mayoría de los átomos a la atmósfera lunar. El equipo utilizó porciones de diez muestras diferentes de cinco lugares diferentes de aterrizaje, totalizando solo 50 miligramos de polvo de roca lunar.

Además del micrometeorito, el viento solar juega un papel sustancial aunque secundario. Estos flujos constantes de partículas altamente energéticas del Sol bombardean la luna, mientras que una fuerte campo magnético, que protege a nuestro planeta, no existe allí. El viento solar es principalmente protones que al colisionar con la superficie lunar hacen que los átomos se desprendan.

En palabras de Nie a Science Advances: “Nuestro trabajo demuestra por primera vez que los impactos de meteoritos son el mayor contribuyente a la exosfera, representando más del 70% de su composición, mientras que el sputtering del viento solar constituye el 30% o menos”.

Las implicaciones de este estudio son amplias, como enfatizó en NatGeo el científico planetario Dani Mendoza DellaGiustina de la Universidad de Arizona, quien dirige la misión OSIRIS-APEX de la NASA: “Este estudio mejora nuestra comprensión de la dinámica atmosférica lunar y de la evolución de su superficie y también contribuye a un cuerpo más amplio de investigaciones sobre las superficies de los objetos cercanos a la Tierra.”

La próxima etapa del trabajo de Nie podría afectar futuras misiones espaciales. Nie mencionó que planea estudiar otros isótopos en el suelo lunar, considerando métodos aplicables a nuevas muestras, como las de la misión Chang’e-6 de China y aquellas de otros cuerpos celestes como la luna Fobos de Marte.

“Comprender los entornos espaciales de diferentes cuerpos planetarios es esencial para planificar futuras misiones y explorar el contexto más amplio del desgaste espacial”, dijo Nie. Este conocimiento será particularmente importante si la humanidad decide establecer una presencia en otros cuerpos planetarios en el futuro.