Los electrones de la Tierra pueden estar formando agua en la Luna

Los científicos sostienen que es posible explicar el origen del hielo de agua descubierto en distintas regiones de la Luna, o por lo menos de una parte del mismo, a partir de la acción de los electrones de alta energía ubicados en la lámina de plasma de la Tierra, un área de partículas cargadas atrapadas dentro de la magnetosfera terrestre, que funciona como una especie de “cola magnética” e interactúa con nuestro único satélite natural. 

Investigadores de la Universidad de Hawai en Mānoa, en Estados Unidos, concluyen en un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Nature Astronomy que no toda el agua de la Luna fue originada por el impacto del viento solar y sus partículas de alta energía: una parte importante de este recurso podría haberse creado a partir de la influencia de electrones presentes en un sector de la magnetosfera terrestre, que entra en contacto directamente con la superficie lunar.  

Aunque esta parte del campo magnético de la Tierra se extiende como una especie de “cola” y protege a la Luna del viento solar, también la expone a la radiación de electrones de alta energía, que serían responsables de parte de la formación del agua lunar. Este hallazgo complementa un estudio previo del mismo equipo de investigación, en el cual habían determinado que el oxígeno en la cola magnética de la Tierra está oxidando el hierro en las regiones polares de la Luna.

Agua que no es generada por el viento solar

Ahora, las observaciones de teledetección mostraron que la formación de agua por acción de la cola magnética de la Tierra es casi idéntica a la generada por el viento solar. “Esto indica que en la cola magnética puede haber procesos de formación adicionales o nuevas fuentes de agua no asociadas directamente con la implantación de protones del viento solar. En particular, la radiación de electrones de alta energía exhibe efectos similares a los de los protones del viento solar”, indicó en una nota de prensa el científico Shuai Li, autor principal del nuevo estudio.

Los especialistas explicaron que la cara de la Luna más cercana a la Tierra pasa alrededor del 27% de su tiempo diurno afectada por la cola de la magnetosfera terrestre, momento en el cual el flujo del viento solar desaparece prácticamente por completo. Sin embargo, todavía no se ha observado ninguna disminución en el contenido de agua superficial en la cara cercana de la Luna, a pesar de los largos períodos de tiempo que pasa sin ser impactada por el viento solar. 

En consecuencia, las observaciones de abundancia de agua superficial lunar en la cara cercana en diferentes etapas, durante el paso de la Luna a través de la cola magnética de la Tierra, demuestran que existen fenómenos, hasta hoy no explicados, que estarían produciendo agua lunar más allá del impacto del viento solar. 

La Luna y la Tierra, un sistema fuertemente integrado

Por ejemplo, la presencia de agua en las latitudes medias lunares aumenta sustancialmente en la envoltura magnética del atardecer y del amanecer, cuando se incrementa el flujo del viento solar. Sin embargo, permanece casi constante cuando el satélite recibe el impacto de la cola magnética terrestre. Esto permite concluir que, más allá de la importancia del viento solar como fuente de producción rápida de agua en la Luna, los electrones ubicados en el extremo de la magnetosfera de la Tierra también tendrían un papel clave en la producción de agua lunar. 

"En conjunto, este hallazgo y los descubrimientos anteriores sobre polos lunares oxidados indican que la madre Tierra está fuertemente ligada a su Luna en muchos aspectos no reconocidos hasta hoy", agregó Li en el comunicado. En futuras investigaciones, Li y sus colegas buscarán participar de los programas Artemis de la NASA para monitorear el ambiente del plasma y el contenido de agua en la superficie polar lunar, cuando la Luna se encuentra en diferentes fases durante el recorrido de la cola magnética de la Tierra.

Vale remarcar que comprender las concentraciones y la distribución de agua en la Luna es fundamental para entender en profundidad su formación y evolución, como así también para proporcionar recursos hídricos para futuras exploraciones humanas, aumentando la sostenibilidad e independencia de los recursos terrestres de las posibles colonias que pudieran crearse.

Referencia

Formation of lunar surface water associated with high-energy electrons in Earth’s magnetotail. S. Li et al. Nature Astronomy (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-023-02081-y