Los cráteres más antiguos de la Luna podrían esconder la mayor cantidad de agua, clave para futuras misiones espaciales

El misterio del agua lunar intrigó durante décadas a generaciones de científicos. Aunque las imágenes y datos de las últimas misiones a la Luna ofrecieron pistas sobre la posible presencia de hielo en los polos, la comunidad científica no lograba precisar cómo, cuándo y dónde se acumuló ese recurso.

Ahora, un nuevo estudio internacional da un paso decisivo: los cráteres más antiguos y más oscuros de la Luna, aquellos sumidos en una sombra permanente durante miles de millones de años, podrían guardar la mayor cantidad de hielo de agua.

Esta conclusión no solo revoluciona la comprensión sobre el ciclo del agua en el Sistema Solar, sino que también redefine las prioridades para futuras misiones tripuladas y robóticas al satélite.

El trabajo, publicado en la revista Nature Astronomy, fue liderado por Paul Hayne, científico planetario del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado Boulder.

El equipo, integrado por expertos de instituciones de Israel y Estados Unidos, se propuso resolver un enigma central: ¿cómo llegó el agua a la Luna y por qué abunda en algunos cráteres, pero no en otros?

Las observaciones más recientes confirmaron la presencia de hielo, especialmente en los profundos y oscuros cráteres cercanos al Polo Sur lunar, pero la lógica detrás de su distribución seguía siendo esquiva.

“Parece que los cráteres más antiguos de la Luna también tienen más hielo. Eso implica que la Luna ha estado acumulando agua más o menos continuamente durante 3 o 3.5 mil millones de años”, explicó Hayne al presentar los resultados. Esta afirmación derriba la hipótesis de un gran evento único, como el impacto de un cometa gigante, y refuerza la idea de una acumulación lenta y persistente, marcada por la historia dinámica del satélite.

Un depósito de agua que cambió la historia lunar

La búsqueda de agua en la Luna es mucho más que una curiosidad científica. Los futuros exploradores lunares podrían extraer hielo para obtener agua potable y, mediante la división de los átomos de hidrógeno y oxígeno, generar combustible para cohetes.

La posibilidad de utilizar recursos locales reduciría el costo y la complejidad de las misiones, y allanaría el camino para asentamientos humanos en la superficie lunar. “Encontrar agua más allá de la Tierra en forma líquida y utilizable es uno de los desafíos más importantes de la astronomía”, expresó Oded Aharonson, científico planetario del Instituto Weizmann de Ciencia en Israel y autor principal del estudio.

¿Cómo llegaron los investigadores a esta conclusión? El análisis combinó datos de temperatura superficial obtenidos por el instrumento Diviner del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA, lanzado en 2009, y simulaciones informáticas que reconstruyeron la evolución de los cráteres lunares.

El equipo se centró en las llamadas “trampas frías”, regiones en sombra permanente, donde la temperatura nunca sube lo suficiente para que el hielo se evapore. En algunos casos, estos cráteres no han visto la luz del Sol durante miles de millones de años.

Las observaciones del Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) a bordo del LRO encontraron evidencia clara de que los cráteres más antiguos y oscuros muestran los mayores indicios de hielo. Sin embargo, el hielo no se distribuye uniformemente. “Lo que está claro es que el hielo tiene una distribución irregular. No se concentra en las mismas cantidades en cada cráter. Y no había una gran explicación para eso”, afirmó Hayne.

La clave, según el estudio, está en la historia de la Luna. Su eje de inclinación respecto a la Tierra cambió con el tiempo, de modo que los cráteres que hoy permanecen en sombra no siempre lo estuvieron. El equipo reconstruyó la orientación y las condiciones de sombra a lo largo de miles de millones de años, y encontró que los cráteres con la sombra más estable y antigua son los que más hielo albergan.

El cráter Haworth, por ejemplo, ubicado cerca del Polo Sur, probablemente permaneció en la sombra durante más de tres mil millones de años, lo que lo convierte en un candidato principal para futuras misiones de prospección.

Los depósitos de hielo en los polos lunares se concentran en regiones donde las moléculas de agua son térmicamente estables. La distribución geográfica de estos depósitos fue predicha y observada, aunque el momento de su formación era incierto. El estudio demuestra que la acumulación de hielo fue un proceso casi continuo, no el resultado de un evento aislado.

“La proporción de área de hielo expuesto de aproximadamente el 3,4% en las regiones permanentemente sombreadas más jóvenes, con una edad aproximada de 100 millones de años, favorece los modelos con altas tasas de pérdida proporcional. Los resultados indican que el hielo polar se ha acumulado de forma casi continua durante al menos los últimos ~1.500 millones de años, en lugar de ser el resultado de un evento discreto”.

Sombra, tiempo y la clave para la exploración futura

Las fuentes posibles de agua en la Luna son variadas. Los volcanes antiguos pudieron transportar agua desde el interior hasta la superficie. También es posible que cometas o asteroides hayan dejado su huella, y que el viento solar, compuesto por partículas cargadas provenientes del Sol, haya contribuido a la formación de agua a partir del hidrógeno depositado sobre la superficie lunar.

“A través del viento solar, una corriente constante de hidrógeno bombardea la luna, y parte de ese hidrógeno se puede convertir en agua en la superficie lunar”, explicó Hayne.

El hallazgo de una fuerte correlación entre la edad de la sombra permanente y la cantidad de hielo expuesto ofrece una herramienta fundamental para planificar próximas misiones. Las simulaciones del equipo permitieron identificar una lista de trampas frías especialmente antiguas y oscuras, que deberían convertirse en objetivos prioritarios para la exploración.

La misión Artemis de la NASA, por ejemplo, ya prevé el envío de instrumentos avanzados para investigar estos depósitos. Hayne desarrolla el Sistema de Imágenes Infrarrojas Compacta Lunar (L-CIRiS), un instrumento que se desplegará cerca del Polo Sur de la Luna hacia fines de 2027.

El estudio también descarta como improbables ciertos escenarios, como el aporte masivo de agua en un solo episodio, y sugiere que los procesos de aporte, enterramiento y pérdida de agua operaron durante escalas de tiempo comparables a la edad de las regiones permanentemente sombreadas.

A pesar de los avances, queda un reto mayor. “En última instancia, la cuestión de la fuente del agua de la Luna solo se resolverá mediante el análisis de la muestra”, sostuvo Hayne. “Necesitaremos ir a la Luna para analizar esas muestras allí o encontrar formas de traerlas de la Luna de vuelta a la Tierra”.

La obtención y el estudio directo del hielo lunar permitirán conocer detalles sobre su composición, antigüedad y origen, lo que abrirá nuevas ventanas para entender no solo la historia de la Luna, sino también la del propio Sistema Solar.

En definitiva, el nuevo estudio no solo aporta respuestas sino que plantea preguntas cruciales para el futuro de la exploración lunar. Los cráteres más antiguos y oscuros, ocultos en la sombra y cargados de historia, podrían ser la clave para garantizar la presencia humana sostenible fuera de la Tierra.

La Luna, que durante siglos fue símbolo de misterio y poesía, revela ahora uno de sus secretos mejor guardados: en sus sombras eternas, el hielo aguarda para ser descubierto y utilizado por las próximas generaciones de exploradores.