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Un equipo de investigación conjunto dirigido por los Profs. Lin Yangting y Lin Honglei, del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de Ciencias (IGGCAS), ha observado señales de agua en los datos espectrales de reflectancia de la superficie lunar adquiridos por el módulo de aterrizaje Chang'E-5, lo que supone la primera prueba de detección in situ de agua en la Luna.
El estudio se publicó en Science Advances el 7 de enero.
En el estudio también participaron investigadores del Centro Nacional de Ciencias Espaciales del CAS, la Universidad de Hawaiʻi en Mānoa, el Instituto de Física Técnica de Shangai del CAS y la Universidad de Nanjing.
Numerosas observaciones orbitales y mediciones de muestras realizadas en la última década han presentado pruebas de la presencia de agua (como hidroxilo y/o H₂O) en la Luna. Sin embargo, nunca se han realizado mediciones in situ en la superficie lunar.
La nave espacial Chang'E-5 aterrizó en uno de los basaltos marinos más jóvenes, situado en una latitud media-alta de la Luna, y devolvió 1.731 g de muestras. Sin embargo, antes de tomar las muestras y devolver el suelo lunar a la Tierra, el espectrómetro mineralógico lunar (LMS) a bordo del módulo de aterrizaje realizó mediciones de reflectancia espectral del regolito y de una roca, proporcionando así la oportunidad sin precedentes de detectar agua en la superficie lunar.
El agua (OH/H₂O) puede detectarse utilizando características espectrales a ~3 μm. Sin embargo, por encima de 2 μm, la emisión térmica de la superficie lunar caliente modificará y enmascarará significativamente las características espectrales.
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| Imágenes de contexto y contenido de agua en el lugar de aterrizaje de Chang'E-5. Crédito: LIN Honglei |
Por lo tanto, los investigadores utilizaron un modelo de corrección térmica para corregir los espectros de LMS. Tras esta corrección, se observaron las indudables absorciones espectrales a 2,85 μm en el lugar de aterrizaje de Chang'E-5.
El análisis espectral cuantitativo indica que el suelo lunar en el lugar de aterrizaje contiene menos de 120 ppm de agua, lo que se atribuye principalmente a la implantación del viento solar. Esto coincide con el análisis preliminar de las muestras devueltas de Chang'E-5.
Por el contrario, una roca ligera y vesicular que también se analizó mostró una absorción mucho más fuerte a 2,85 μm, correspondiente a una estimación de ~180 ppm de agua, lo que sugiere una fuente de agua adicional del interior lunar.
Los resultados de los análisis de composición y de teledetección orbital muestran que la roca puede haber sido excavada a partir de una unidad basáltica más antigua y expulsada al lugar de aterrizaje de Chang'E-5. Por lo tanto, el menor contenido de agua del suelo, en comparación con el mayor contenido de agua del fragmento de roca, sugiere que se produjo la desgasificación del depósito del manto bajo el lugar de aterrizaje de Chang'E-5.
Este descubrimiento es coherente con las prolongadas erupciones volcánicas en la región del terreno Procellarum KREEP (potasio, elementos de tierras raras, fósforo), y también proporciona un contexto geológico vital para el análisis de las muestras devueltas de Chang'E-5.
Fuentes, créditos y referencias:
Honglei Lin et al, In situ detection of water on the Moon by the Chang'E-5 lander, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abl9174