Los electrones de la Tierra pueden formar agua lunar

Científicos de la Universidad de Hawaii descubrieron que la Tierra plasma Las láminas de electrones afectan la erosión de la luna y pueden ayudar a formar agua. Este descubrimiento profundiza nuestra comprensión de la relación entre la Tierra y la Luna y apunta a futuras oportunidades de exploración.

Un equipo de investigadores, dirigido por un científico planetario de la Universidad de Hawaii (UH) en Manoa, ha descubierto que los electrones de alta energía en la capa de plasma de la Tierra contribuyen a los procesos de erosión en la superficie de la Luna y, lo que es más importante, que los electrones pueden haber ayudado formar la Luna. De agua en la superficie de la luna. El estudio fue publicado el 14 de septiembre en la revista. astronomía de la naturaleza.

Comprender las concentraciones y distribución del agua en la Luna es crucial para comprender su formación y evolución y proporcionar recursos hídricos para futuras exploraciones humanas. El nuevo descubrimiento también puede ayudar a explicar el origen del hielo de agua en el pasado. Fueron descubiertos en regiones lunares permanentemente sombreadas..

La magnetosfera de la Tierra y sus efectos.

Debido al magnetismo de la Tierra, existe un campo de fuerza que rodea el planeta, conocido como magnetosfera, que protege a la Tierra de la erosión espacial y de la radiación dañina del Sol. El viento solar empuja y remodela la magnetosfera, formando una larga cola en el lado nocturno. La lámina de plasma dentro de esta cola magnética es una región formada por electrones e iones de alta energía que se pueden obtener de la Tierra y del viento solar.

Anteriormente, los científicos se centraban principalmente en el papel de los iones de alta energía en la erosión espacial de la Luna y otros cuerpos sin aire. El viento solar, que consiste en partículas de alta energía como los protones, bombardea la superficie de la Luna y se cree que es una de las principales formas en que se formó el agua en la Luna.

Dibujo que muestra la magnetosfera y la lámina de plasma. Crédito de la imagen: NASA/Goddard/Aaron Cass

El efecto de la cola magnética de la Tierra sobre la Luna

Basándose en su trabajo anterior que muestra que el oxígeno en la cola magnética de la Tierra está oxidando el hierro en las regiones polares de la Luna, Shuai Li, investigador asociado de la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánicas y Terrestres (SOEST) de la UH Mānoa, estaba interesado en estudiar los cambios en la superficie. erosión cuando la Luna pasa a través del campo magnético de la Tierra, una región que protege a la Luna casi por completo del viento solar, pero no de los fotones de la luz solar.

«Esto proporciona un laboratorio natural para estudiar los procesos de formación de agua en la superficie lunar», dijo Lee. «Cuando la Luna está fuera de la cola magnética, la superficie de la Luna es bombardeada por el viento solar. Dentro de la cola magnética, casi no hay protones del viento solar, y se espera que la composición del agua caiga casi a cero.

Lee y sus colegas analizaron datos de teledetección recopilados por el instrumento Moon Mineralogy Mapper a bordo de la misión Chandrayaan 1 de la India entre 2008 y 2009. Específicamente, evaluaron los cambios en la composición del agua a medida que la Luna transita a través de la cola magnética de la Tierra, que incluye plasma. Atado.

«Para mi sorpresa, las observaciones de teledetección mostraron que la composición del agua en la cola magnética de la Tierra es casi idéntica al tiempo que la Luna estuvo fuera de la cola magnética de la Tierra», dijo Lee. «Esto sugiere que en la cola magnética puede haber procesos de formación adicionales o nuevas fuentes de agua que no están directamente relacionadas con el cultivo de protones del viento solar. En particular, la radiación de los electrones de alta energía muestra efectos similares a los de los protones del viento solar. «

«En general, este hallazgo y mis descubrimientos anteriores sobre los pilares oxidados de la Luna sugieren que la Madre Tierra está fuertemente conectada a su Luna en muchos aspectos desconocidos», dijo Lee.

Métodos de investigación futuros.

En futuras investigaciones, Lee pretende trabajar en una misión lunar a través de… NASAArtemis programa para monitorear el ambiente del plasma y el contenido de agua en la superficie polar lunar cuando la Luna está en diferentes fases mientras atraviesa la cola magnética de la Tierra.

Referencia: “Formación de agua superficial lunar asociada con electrones de alta energía en la cola magnética de la Tierra” por S. Li, A.R. Poppe, TM Orlando, BM Jones, OJ Tucker, WM Farrell y A.R. Hendrix, 14 de septiembre de 2023, astronomía de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41550-023-02081-j