Hace un año, la NASA estrelló con éxito un cohete Centauro en el cráter Cabeus, una región permanentemente sombreada en el Polo Sur lunar. La nave espacial "pastoral" LCROSS (Satélite de observación y detección de cráteres lunares) siguió de cerca los talones del impactador, monitoreando la nube de eyección resultante para ver qué materiales se podían encontrar dentro de esta región oscura y no estudiada de la Luna. Hoy, el equipo de LCROSS publicó los hallazgos más recientes de su análisis de un año de duración, y el investigador principal Tony Colaprete le dijo a Space Magazine que LCROSS encontró agua y mucho, mucho más. "El" mucho más "es en realidad tan interesante como el agua", dijo, "pero la combinación de agua y los diversos volátiles que vimos es aún más interesante y desconcertante".
El cohete Centauro de 2400 kg (5200 libras) creó un cráter de unos 25 a 30 metros de ancho, y el equipo de LCROSS estima que entre 4,000 kilogramos (8,818 libras) a 6,000 kilogramos (13,228 libras) de escombros fueron expulsados del cráter oscuro y en el campo de visión LCROSS iluminado por el sol. El impacto creó un ángulo bajo y una nube de eyección de ángulo alto. (Lea más sobre el penacho inusual en nuestra entrevista con Pete Schultz de LCROSS).
El equipo de LCROSS pudo medir una cantidad sustancial de agua y la encontró en varias formas. "Lo medimos en vapor de agua", dijo Colaprete, "y mucho más importante en mi mente, lo medimos en hielo de agua". El hielo es realmente importante porque habla de ciertos niveles de concentración ".
Con una combinación de espectrómetros de infrarrojo cercano, ultravioleta y visible a bordo de la nave espacial de pastoreo, LCROSS descubrió que cerca de 155 kilogramos (342 libras) de vapor de agua y hielo de agua fueron expulsados del cráter y detectados por LCROSS. A partir de eso, Colaprete y su equipo estiman que aproximadamente el 5.6 por ciento de la masa total dentro del cráter Cabeus (más o menos 2.9 por ciento) podría atribuirse solo al hielo de agua.
Colaprete dijo que encontrar hielo en concentraciones - "bloques" de hielo - es extremadamente importante. “Significa que tiene que haber algún tipo de proceso mediante el cual se está mejorando, enriqueciendo y concentrando para que tenga lo que se llama un grupo crítico que permite la formación de gérmenes y el crecimiento cristalino y la condensación de hielo. Entonces ese punto de datos es importante porque ahora tenemos que hacer esa pregunta, ¿cómo se convirtió en hielo? él dijo.
Con el vapor de agua, el equipo de LCROSS también vio dos "sabores" de hidroxilo. "Vimos uno que emitía como si solo estuviera excitado", dijo Colaprete, "lo que significa que este OH podría provenir de granos, podría ser el OH adsorbido que vimos en los datos M Cubed, tal como se publicó o liberado de un fuerte impacto y apareciendo a la vista. También vemos una emisión de OH que se llama emisión rápida, que es exclusiva de la emisión que se obtiene cuando se forma OH a través de la fotólisis ".
Luego vino el 'mucho más'. Entre los instrumentos LCROSS, las observaciones del Orbitador de Reconocimiento Lunar, y en particular el instrumento LAMP (Proyecto de Mapeo Alfa Lyman), el volátil más abundante en términos de masa total fue el monóxido de carbono, luego fue el agua, sulfuro de hidrógeno. Luego había dióxido de carbono, dióxido de azufre, metano, formaldehído, quizás etileno, amoníaco e incluso mercurio y plata.
"Entonces, hay una variedad de especies diferentes, y lo interesante es que varias de esas especies son comunes al agua", dijo Colaprete. "Entonces, por ejemplo, el amoníaco y el metano están en concentraciones relativas a la masa total de agua que vimos, similar a lo que verías en un cometa".
Colaprete dijo que el hecho de que ven el monóxido de carbono como más abundante que el agua y que el sulfuro de hidrógeno existe como una fracción significativa del agua total, sugiere una cantidad considerable de procesamiento dentro del cráter.
"Es probable que haya química en los granos en el cráter oscuro", explicó. “Eso es interesante porque ¿cómo se lleva a cabo la química a 40 a 50 grados Kelvin sin luz solar? ¿Cuál es la energía? ¿Son los rayos cósmicos, los protones del viento solar que se abren paso, otros potenciales eléctricos asociados con las regiones oscuras y claras? No lo sabemos Entonces, esto es, una vez más, una circunstancia en la que tenemos algunos datos que no tienen mucho sentido, pero que coinciden con ciertos hallazgos en otros lugares, lo que significa que se ve cometario en cierta medida y se parece a lo que vemos en frío procesos de grano en el espacio interestelar ".
Colaprete dijo que encontrar muchos de estos compuestos fue una sorpresa, como el monóxido de carbono, el mercurio y particularmente el metano y el hidrógeno molecular. "Tenemos muchas preguntas debido a la aparición de estas especies", dijo.
También hubo diferencias en la abundancia de todas las especies a lo largo del tiempo: los cortos 4 minutos de tiempo en que pudieron monitorear la nube de eyección antes de que la nave espacial pastoral impactara a la Luna. "De hecho, podemos desvincular, si lo desea, la liberación de los volátiles en función del tiempo a medida que analizamos cada vez más los datos", dijo. "Y esto es importante porque podemos relacionar lo que se liberó en el impacto inicial, lo que se liberó como granos sublimados a la luz del sol y lo que se" expulsó "del cráter caliente. Así que ahí es donde estamos ahora, no es solo "oye, vimos agua y vimos una cantidad significativa", sino que, en función del tiempo, salen diferentes partes y diferentes 'sabores' de agua, así que Lo estamos desentrañando con un detalle cada vez más fino. Eso es importante, ya que necesitamos comprender con mayor precisión en qué nos impactamos realmente. Eso es realmente lo que nos interesa, cuáles son las condiciones en las que impactamos y cómo se distribuye el agua en el suelo en ese oscuro cráter ”.
Entonces, la gran pregunta es, ¿cómo llegaron allí todos estos compuestos diferentes? Los impactos en los cometas parecen ofrecer la mejor respuesta, pero también podría ser una desgasificación de la Luna temprana, la entrega del viento solar, otro proceso desconocido o una combinación.
"Realmente no lo entendemos", dijo Colaprete. “El análisis y el modelado están realmente en su infancia. Está recién comenzando, y ahora finalmente tenemos algunos datos de todas estas misiones para restringir los modelos y realmente nos permiten ir más allá de la especulación ".
LCROSS fue una misión "complementaria" para el lanzamiento de LRO, y la misión tenía varias incógnitas. Colaprete dijo que su mayor temor al impacto y a los resultados era que no obtendrían ningún dato. "Tenía miedo de que algo sucediera, no habría eyección, ni vapor y simplemente desapareceríamos en este agujero negro", confesó. "Y eso habría sido desafortunado, a pesar de que habría sido un punto de datos y habríamos tenido que averiguar cómo diablos pasaría eso".
Pero sí obtuvieron datos, y en una abundancia que, como cualquier misión exitosa, ofrece más preguntas que respuestas. "Realmente fue exploración", dijo Colaprete. "Íbamos a un lugar al que nunca habíamos ido nunca antes, un cráter permanentemente sombreado en los polos de la Luna, así que sabíamos al entrar en esto que lo que recuperamos en cuanto a datos probablemente nos dejaría rascándonos la cabeza".
Fuente adicional: Ciencia
