La atmósfera de la Luna
¿Tiene atmósfera la Luna? Sí, pero apenas, y es muy diferente de la atmósfera que conocemos en la Tierra. Cuando se habla de la atmósfera de la Luna, a menudo se hace referencia a su capa principal: la exosfera lunar.
Quick Facts
Las moléculas que se encuentran alrededor de la Luna son tan escasas y están tan dispersas que pueden recorrer largas distancias sin chocar con nada, ni siquiera entre sí.
La atmósfera de la Luna está compuesta casi en su totalidad por helio, neón y argón, con cantidades ínfimas de otros elementos.
Los gases del escape de un solo módulo de aterrizaje lunar pueden dominar brevemente la atmósfera lunar en sus inmediaciones.
COMPARACIÓN DE ATMÓSFERAS
Capas atmosféricas
(Las imágenes no están hechas a escala).
La exosfera lunar
La atmósfera lunar es principalmente una exosfera, la cual a su vez consiste esencialmente en espacio vacío. Si visitaras la Luna y caminaras por su superficie, podrías pensar que carece por completo de atmósfera. Las moléculas que se encuentran alrededor de la Luna son tan escasas y están tan dispersas que recorren largas distancias sin chocar con nada, ni siquiera entre sí. La atmósfera de la Tierra, por otro lado, es densa y se caracteriza por ser propensa a las colisiones: las moléculas de aire chocan entre sí (e interfieren con sus respectivos movimientos) constantemente.
Dado que la atmósfera de la Luna no es propensa a las colisiones, es posible estudiar cada componente químico de forma independiente. Por ejemplo, algunos científicos trabajan para comprender cómo se forma y transforma el agua en la Luna investigando el comportamiento de los átomos de hidrógeno en la exosfera. Los componentes químicos de la exosfera lunar tienen sus propios “ciclos” de desplazamiento entre el suelo y el espacio cercano, así como patrones de migración específicos de un lugar a otro en la superficie de la Luna.
¿De qué está compuesta la atmósfera de la Luna?
La exosfera de la Luna está compuesta casi en su totalidad por helio, neón y argón, con cantidades ínfimas de otros elementos. Las moléculas de hidrógeno constituyen una fracción muy pequeña de la exosfera lunar, pero son objeto de gran interés científico, en parte porque el hidrógeno es uno de los componentes químicos del agua.
El sodio es otro elemento escaso, pero ampliamente estudiado en la exosfera lunar. La firma química del sodio es relativamente fácil de detectar a distancia, lo que lo convierte en un objetivo atractivo para los observadores que utilizan telescopios terrestres o analizan los datos de naves espaciales en órbita lunar.
La mayor parte de las investigaciones sobre la exosfera lunar se basan en datos recopilados a distancia, pero también se han instalado experimentos en la superficie. Cuando las tripulaciones de las misiones Apolo 12, 14 y 15 despegaron de la Luna, dejaron atrás dispositivos diseñados para medir la cantidad de gases existentes cerca de la superficie lunar. Estos experimentos iniciales confirmaron la presencia de una atmósfera extremadamente tenue. Posteriormente, los astronautas del Apolo 17 desplegaron un espectrómetro denominado Experimento de composición atmosférica lunar (LACE, por su acrónimo en inglés) para identificar la composición química de la atmósfera.
Décadas más tarde, nuevas naves espaciales llevaron tecnología actualizada a la órbita lunar para llevar a cabo observaciones de seguimiento. La misión THEMIS-ARTEMIS comenzó como una misión de cinco satélites centrada en la Tierra. Cuando finalizó su cometido original en 2008, dos de sus cinco sondas fueron redirigidas a lugares próximos a la Luna, donde ahora miden las partículas con carga eléctrica de la exosfera lunar que son arrastradas por el viento solar. El Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO, por sus siglas en inglés) de la NASA —una nave espacial del tamaño de un vehículo todoterreno, equipada con siete instrumentos científicos— ha estado enviando datos desde la órbita lunar a la Tierra desde 2009. Entre 2013 y 2014, la nave Explorador de la Atmósfera y el Entorno de Polvo Lunar (LADEE, por sus siglas en inglés) se unió a LRO para llevar a cabo una misión orbital de seis meses, recopilando información detallada sobre la composición y estructura de la exosfera lunar, y aportó nuevos conocimientos sobre cómo estas cambian con el paso del tiempo.
El entorno cambiante de la Luna
A diferencia de las densas capas de aire de la Tierra, la exosfera de la Luna se asemeja un poco a la neblina que se forma al sacudir una alfombra sucia con una escoba: contiene una muestra de partículas que se han desprendido a causa de un impacto. Pero en lugar de provenir de una alfombra, estas partículas vienen de la superficie lunar. En lugar de volar por los aires, son expulsadas hacia un espacio vacío casi absoluto. Y en lugar de ser golpeada con una escoba, la Luna es bombardeada por desechos espaciales. Los micrometeoritos y otros objetos impactantes levantan temporalmente partículas de polvo e incluso átomos individuales de la superficie de la Luna. Paralelamente, el viento solar envía protones y otros materiales procedentes del Sol. Mientras que algunas partículas son depositadas en el suelo o escapan al espacio, nuevos impactos lanzan otras a las alturas nuevamente.
La actividad humana y robótica también altera la exosfera lunar. Los gases del escape de un solo módulo de aterrizaje lunar pueden dominar brevemente el espacio en sus inmediaciones. Dado que estos gases de la nave espacial contienen agua y otros componentes químicos que también ocurren naturalmente en la Luna, los estudios del entorno lunar deben tomar en cuenta los cambios relacionados con la exploración. Los científicos ya están realizando simulaciones para anticipar los efectos atmosféricos de los futuros alunizajes.
Redacción: Caela Barry, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
Asesores científicos: Dana Hurley y Parvathy Prem, Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins; Bill Farrell, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
