El cicle (obert) de l’aigua a la superfície de la Lluna

Hidrologia lunar: Encara que diferents indicis havien assenyalat la presència d’aigua (H2O) i compostos relacionats (OH) en la superfície i subfície immediata (mil·límetres) de la Lluna, particularment en les regions polars, és ara amb les dades a la mà de la sonda indiana Chandrayaan-1 que C. M. Pieters et al. han pogut aportar un article a Science sobre la distribució espacial de OH/H2O en la superfície lunar, amb dades aproximades de quantitat, distribució geogràfica i d’oscil·lacions cícliques.

Contingut d’aigua del regolit lunar

Dir que la superfície lunar és anhidra no és dir cap mentida. L’aigua detectada pels instruments del Chandrayaan consisteix en poc més que un grapat de molècules d’aigua ocasionals que es troben entre els silicats de la superfície. Però, en general, l’aigua, ni en forma sòlida, ni líquida ni gasosa no té pràcticament cap rellevància en la geomorfologia lunar. No obstant, és evident que la disponibilitat d’aigua indígena és un fet important de cara l’establiment de bases lunars.

El Moon Mineralogy Mapper (M3) de la Chandrayaan-1 mostra patrons d’absorció en les bandes de 2,8-3,0 µm (microones) que, en una base silícia, poden atribuir-se típicament a materials portadors de molècules d’H2O o de l’ió hidroxil (OH) que se’n deriva. Aquesta especificitat d’absorció és la mateixa que fa que, en el forn de microones, s’escalfi directament el líquid o la matèria carregada d’aigua (els aliments sòlids) i no pas els plats o els gots.

Alguns terrenys podrien arribar a presentar una quantitat de 1.000 ppm de OH/H2O. Amb aquesta concentració, pràcticament, no hi ha interacció entre les molècules d’aigua, sinó que cadascuna es troba en interacció directe i individual amb les molècules de silicats, en l’entramat de les quals s’hi troben. Sota aquestes concentracions, per obtenir 1 litre d’aigua, caldria remoure una tona de regolit i això suposant una improbable eficiència del 100%.

Les dades de la Chandrayaan-1 expliquen observacions prèvies de l’espectròmetre VIMS de la sonda Cassini-Huygens que, el 1999, en el seu camí cap a Saturn, va prendre imatges de la Lluna. També hi ha prestat suport les dades espectromètriques que van prendre el passat mes de juny la missió Epoxi, en el seu camí en direcció al cometa Hartley 2.

La distribució geogràfica i temporal dels patrons d’absorció de l’OH/H2O

Gràcies a les dades de l’espectròmetre d’infravermell de l’Epoxi, hom ha pogut relacionar aquests patrons lligats amb l’aigua, amb factors com la temperatura, la latitud, les característiques geològicals locals, l’hora solar, etc.

Aquests patrons es distribueixen àmpliament per la superfície lunar, si bé hi ha rangs de variació de localitat a localitat. Així, a majors latituds, els patrons són més forts. I, localment, les superfícies de feldespat de cràters geològicament recents també solen mostrar uns patrons més forts que la mitjana. Però fins i tot en les zones situades més a l’equador, ni que sigui durant part de les hores nocturnes (entenguem-nos, la nit a la Lluna dura 14 dies terrestres), hi ha sempre una quantitat petita però detectable d’aquesta aigua en estat d’adsorció.

Els patrons mostren també una variabilitat circadiana (recordem que el dia lunar dura uns 28 dies terrestres). Aquesta variabilitat explica perquè no hi ha una correlació entre els patrons i l’abundància d’hidrogen (H) estimada amb l’espectròmetre de neutrons de la mateixa Chandrayaan-1.

Un cicle continu de formació, retenció i destrucció.

A diferència de la Terra, on el cicle de l’aigua és, essencialment, un cicle tancat (salvades les pèrdues de vapor d’aigua en l’alta atmosfera, i les entrades degudes als impactes, afortunadament no gaire freqüents, de nuclis cometaris). En la Lluna, però, el cicle vital de cada molècula d’aigua, de cada associació entre àtoms d’oxigen (O) i hidrogen (H) és més curt i incert. Hi ha una formació continuada i una destrucció continuada. L’aigua formada en determinats terrenys pot quedar retinguda en més gran mesura. En les latituds més elevades, on la incidència dels raigs solars es fa a un angle més tancat, la retenció és superior. Això assoleix un extrem en determinats indrets de les regions polars on, degut al fet que la inclinació de l’eix lunar respecte del Sol és molt baixa (i no hi ha, doncs, estacions, com a la Terra o com a Mart), hi ha zones (fondalades de cràters) que no reben mai insolació. En aquestes zones, l’aigua s’acumularia en més gran mesura.

Lligams:
Character and Spatial Distribution of OH/H2O on the Surface of the Moon Seen by M3 on Chandrayaan-1. C. M. Pieters, J. N. Goswami, R. N. Clark, M. Annadurai, J. Boardman, B. Buratti, J.-P. Combe, M. D. Dyar, R. Green, J. W. Head, C. Hibbitts, M. Hicks, P. Isaacson, R. Klima, G. Kramer, S. Kumar, E. Livo, S. Lundeen, E. Malaret, T. McCord, J. Mustard, J. Nettles, N. Petro, C. Runyon, M. Staid, J. Sunshine, L. A. Taylor, S. Tompkins, P. Varanasi. Science DOI: 10.1126/science.1178658.
NASA Instruments Reveal Water Molecules on Lunar Surface, comunicat de la NASA
Water on the Moon…? Yup. It’s real, comentari a Bad Astronomy.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada