El descubrimiento de depósitos de hielo en los cráteres esparcidos por el polo sur de la Luna ha renovado el interés en explorar la superficie lunar, pero nadie está seguro de cuando y cómo llegó el hielo allí.
Un nuevo estudio publicado en la revista Icarus sugiere que mientras que la mayoría de los depósitos probablemente tienen miles de millones de años, algunos podrían ser mucho más recientes.
Cráter Shackleton. Su base está permanentemente en la sombra de la luz solar, y podría tener depósitos de hielo de agua.
Ariel Deutsch, un estudiante graduado en el Departamento de Tierra, Ambiente y Ciencias Planetarias de la Universidad de Brown y autor principal del artículo, dice que delimitar las edades de los depósitos es importante para la ciencia y para los futuros exploradores lunares que podrían usar ese hielo como combustible o para otros propósitos.
"Las edades de esos depósitos pueden potencialmente decirnos algo sobre el origen del hielo, lo que ayudaría a entender los orígenes y distribución del agua en el sistema solar interior", según Deustch. "Para los propósitos de la exploración, necesitamos conocer las distribuciones laterales y verticales de estos depósitos para hacernos una idea de como acceder a ellos. Estas distribuciones evolucionan con el tiempo, así que tener una idea de su edad es importante".
Pata el estudio, Deutsch trabajó con Jim Head, profesor de Brown, y Gregory Newman del Centro Espacial Goddard de la NASA. Usando datos del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, que ha estado orbitando la Luna desde 2009, los investigadores buscaron las edades de grandes cráteres en en los que se hallaron evidencias de depósitos de hielo polar. Para fechar los cráteres los investigadores contaron los pequeños cráteres que había en el interior de los grandes. Los científicos tienen una idea aproximada del ritmo de impactos con el tiempo, así que contar los cráteres ayuda a establecer una edad aproximada de los terrenos.
El estudio señaló que la mayor parte de los depósitos de hielo registrados se encuentran dentro de grandes cráteres formados hace 3100 millones de años. Dado que el hielo no puede ser más antiguo que el cráter, eso pone un límite máximo en la edad del hielo. Sólo porque el cráter sea antiguo no significa que el hielo también lo sea, dicen los investigadores, pero en este caso hay motivos para creer que el hielo es , de hecho, antiguo. Los depósitos tienen una distribución parcheada a lo largo de los suelos de los cráteres, lo que sugiere que el hielo ha sido traído por impacto de meteoritos y otros restos a lo largo de un amplio periodo de tiempo.
Si estos depósitos registrados de hielo son antiguos, podría haber importantes implicaciones relativos a la exploración y potencial uso de recursos, según los investigadores.
Hay modelos de bombardeo a través del tiempo que muestran que el hielo comienza a concentrarse con la profundidad", dice Deutsch. "Así que si tienes una capa superficial que es vieja, esperas más por debajo".
Mientras que la mayoría del hielo estaba en cráteres antiguos, los investigadores también encontraron evidencia de hielo en cráteres pequeños que, a juzgar por sus laderas escarpadas y bien definidas, parecen ser bastante jóvenes. Esto sugiere que algunos de los depósitos del polo sur son relativamente recientes.
"Esto fue una sorpresa. No había observaciones de hielo en cráteres jóvenes antes. Dijo Deutsch.
Si existen depósitos de diferentes edades, dicen los investigadores, sugiere que podrían tener distintos orígenes. El hielo más antiguo podría venir de cometas portadores de agua y de asteroides que impactaran con la superficie, o a través de actividad volcánica que aportara agua del interior de la Luna. Pero no hay muchos grandes impactadores con agua en épocas recientes, y el vulcanismo se cree que acabó en la Luna hace más de mil millones de años. Así que los depósitos más recientes de hielo podrían tener un origen diferente --- quizás el bombardeo de pequeños micrometeoritos o por el viento solar.
La mejor forma de saberlo seguro, dicen los investigadores, es enviar naves a recoger muestras. Y esto parece estar cerca ya que el programa Artemis de la NASA planea llevar humanos a la Luna en 2024, con numerosas misiones precursoras con sondas robóticas mientras tanto. Head, coautor y asesor de Deutsch, dice que estudios como este ayudarán a definir las futuras misiones.
Referencia: "Analyzing the Ages of South Polar Craters on the Moon: Implications for the Sources and Evolution of Surface Water Ice," Ariel N. Deutsch, James W. Head III & Gregory A. Neumann, 2019 Sep. 30, Icarus [https://doi.org/10.1016/j.icarus.2019.113455].
