Un nuevo estudio de muestras del programa Apolo revela que es posible que los meteoritos no hayan traído la mayor parte del agua de la Tierra durante su última etapa de formación.
Un nuevo estudio de la NASA sobre las muestras de suelo lunar del programa Apolo aclara el registro de impactos de meteoritos y su aporte de agua en la Luna. Estos hallazgos establecen límites máximos a la cantidad de agua que los meteoritos podrían haber aportado a la Tierra en las últimas etapas de su historia.
Investigaciones anteriores han demostrado que los meteoritos podrían haber sido una fuente importante del agua de la Tierra, ya que nuestro planeta estuvo bombardeado por ellos en las primeras etapas del desarrollo del sistema solar. En un artículo científico publicado el martes en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, un grupo de investigadores dirigidos por Tony Gargano, investigador postdoctoral en el Centro Espacial Johnson de la NASA y el Instituto Lunar y Planetario (LPI, por sus siglas en inglés), ambos con sede en Houston, utilizaron un novedoso método para analizar los restos de polvo que cubren la superficie de la Luna, conocidos como regolito. Descubrieron que, incluso bajo suposiciones optimistas, el aporte de los meteoritos desde hace unos 4.000 millones de años solo podría haber suministrado una pequeña fracción del agua de la Tierra.
La Luna sirve como un archivo ancestral de la historia de los impactos que ha experimentado el sistema Tierra-Luna a lo largo de miles de millones de años. Mientras que la corteza y la meteorología dinámicas de la Tierra borran estos registros, las muestras lunares los conservan. Sin embargo, estos registros no están exentos de desafíos. Los métodos tradicionales para el estudio del regolito se han basado en el análisis de elementos afines a los metales. Estos elementos pueden verse alterados por los impactos repetidos en la Luna, lo que dificulta descifrar y reconstruir la composición original de estos meteoroides.
Allí entran en juego los isótopos de oxígeno triple, los cuales son “huellas dactilares” de alta precisión que aprovechan el hecho de que el oxígeno, el elemento dominante en masa en las rocas, no se ve afectado por estos impactos ni por otras fuerzas externas. Estos isótopos permiten comprender mejor la composición de los meteoritos que se estrellaron contra el sistema Tierra-Luna. Las mediciones de isótopos de oxígeno revelaron que al menos ~1% en masa del regolito contenía material de meteoritos ricos en carbono que se vaporizaron parcialmente al chocar contra la Luna. Utilizando las propiedades conocidas de estos meteoritos, el equipo pudo calcular la cantidad de agua que habrían transportado en su interior.
“El regolito lunar es uno de los pocos lugares donde aún todavía podemos interpretar un registro integrado en el tiempo de lo que impactó en las cercanías de la Tierra durante miles de millones de años”, dijo Gargano. “La huella isotópica del oxígeno nos permite extraer la señal de un factor de impacto de una mezcla que se ha fundido, vaporizado y modificado innumerables veces”.
Estos hallazgos tienen implicaciones para nuestra comprensión de las fuentes de agua en la Tierra y la Luna. Al extrapolar los resultados multiplicándolos por aproximadamente 20 para dar cuenta de la tasa de impactos considerablemente mayor en la Tierra, la cantidad total de agua acumulada que muestra el modelo representaba solo un pequeño porcentaje del agua en los océanos de la Tierra. Eso hace que sea difícil conciliar la hipótesis de que la llegada de meteoritos ricos en agua en las etapas finales de formación del planeta fuera la principal fuente del agua de la Tierra.
“Nuestros resultados no descartan que los meteoritos hayan transportado agua”, agregó el coautor Justin Simon, científico planetario de la División de Ciencias de Investigación y Exploración de Astromateriales del Centro Espacial Johnson de la NASA. “Lo que sí indican es que el registro a largo plazo de la Luna dificulta mucho que el aporte tardío de meteoritos haya sido la fuente principal de los océanos de la Tierra”.
En el caso de la Luna, la cantidad de agua que se estima que ha llegado a su superficie desde hace unos 4.000 millones de años es muy pequeña en la escala de los océanos de la Tierra, pero no es insignificante para la Luna. Las reservas de agua accesibles de la Luna se concentran en pequeñas regiones permanentemente en sombra en los polos norte y sur. Estos son algunos de los lugares más fríos del sistema solar y ofrecen oportunidades únicas para el descubrimiento científico y la obtención de recursos potenciales para la exploración lunar cuando la NASA envíe astronautas a la Luna mediante Artemis III y otras misiones posteriores.
Las muestras analizadas para este estudio provienen de regiones de la Luna cercanas al ecuador, en el lado de la Luna orientado hacia la Tierra, donde aterrizaron las seis misiones Apolo. Las rocas y el polvo recolectados hace más de 50 años continúan revelando nuevos datos, pero se limitan a una pequeña porción de la Luna. Las muestras que se obtengan con el programa Artemis abrirán la puerta a una nueva generación de descubrimientos durante las próximas décadas.
“Yo formo parte de la siguiente generación de científicos de Apolo: personas que no participaron en las misiones, pero que se capacitaron con las muestras y las preguntas que Apolo hizo posible”, dijo Gargano. “El valor de la Luna reside en que nos proporciona datos concretos: material real y físico que podemos medir en el laboratorio y usar como base para lo que inferimos a partir de los datos orbitales y los telescopios. Tengo muchos deseos de ver lo que nos enseñarán las muestras de Artemis, a nosotros y a la siguiente generación, sobre nuestro lugar en el sistema solar”.
Para obtener más información sobre la División de Ciencias de Investigación y Exploración de Astromateriales de la NASA, visita el sitio web (en inglés):
https://science.nasa.gov/astromaterials
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