Por fin se conoce origen de la enigmática atmósfera lunar

La Luna no tiene aire respirable, pero sí una atmósfera tenue que sería resultado del impacto de micrometeoritos a lo largo de miles de millones de años, en un proceso que explica un estudio publicano en Science Advances. 

Un equipo de los estadounidenses Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Chicago afirma que el proceso que formó la atmósfera de nuestro satélite y aún la mantiene es principalmente la vaporización por contacto durante el impacto de los meteoritos.

Los investigadores estudiaron muestras de suelo lunar tomadas por astronautas de las misiones Apolo y datos del orbitador lunar LADEE, ambos de la NASA.Este último diseñado para determinar los orígenes de la atmósfera del satélite.

La Luna, bombardeada por meteoritos 

Los análisis sugieren que, a lo largo de los 4.500 millones de años de historia de la Luna, su superficie ha sido bombardeada continuamente, primero por meteoritos masivos y, más recientemente, por micrometeoritos más pequeños y del tamaño del polvo. 

Estos impactos levantan el suelo lunar, vaporizando ciertos átomos al contacto y lanzando las partículas al aire. Mientras algunas son expulsadas al espacio otras permanecen suspendidas formando una tenue atmósfera que se renueva constantemente a medida que los meteoritos siguen azotando la superficie.

"Damos una respuesta definitiva de que la vaporización por impacto de meteoritos es el proceso dominante que crea la atmósfera lunar", afirmó en un comunicado la autora principal del estudio, Nicole Nie, del MIT. 

Vaporización y pulverización

Los datos de la misión LADEE, lanzada en 2013, indican que dos procesos tienen un papel en la creación de la atmósfera luna: la vaporización por impacto y la pulverización iónica.

La pulverización es un fenómeno relacionado con el viento solar, que transporta partículas cargadas de energía desde el Sol a través del espacio. Cuando estas partículas chocan contra la superficie lunar, pueden transferir su energía a los átomos del suelo y hacerlos saltar por los aires.  

Para determinar con mayor precisión los orígenes de la atmósfera lunar, el equipo usó diez muestras de suelo lunar para intentar aislar primero dos elementos de cada muestra: el potasio y el rubidio. Ambos elementos son "volátiles", lo que significa que se vaporizan fácilmente por impactos y pulverización de iones. 

El equipo analizó la presencia de isótopos de potasio y de rubidio. Cada elemento existe en forma de varios isótopos, que es una variación del mismo elemento, con el mismo número de protones, pero ligeramente diferente de neutrones. 

Los científicos analizaron la teoría de que la vaporización por impacto y la pulverización iónica deberían dar lugar a proporciones isotópicas muy diferentes en el suelo.

La proporción específica de isótopos ligeros y pesados que permanecen en el suelo, tanto para el potasio como para el rubidio, debería revelar el proceso principal que contribuye a los orígenes de la atmósfera lunar.

El análisis de las muestras de suelo lunar arrojó que la superficie contenía, sobre todo, isótopos pesados de potasio y rubidio. 

Los investigadores, usando modelos, cuantificaron la proporción entre isótopos pesados y ligeros de potasio y rubidio y, al comparar ambos elementos, descubrieron que la vaporización por impacto era "con toda probabilidad el proceso dominante por el que los átomos se vaporizan y se elevan para formar la atmósfera lunar", señala el estudio.

"Con la vaporización por impacto, la mayoría de los átomos permanecerían en la atmósfera lunar, mientras que, con la pulverización iónica, muchos átomos serían expulsados al espacio", afirmó Nie.

Finalmente, el equipo cuantifico la contribución de ambos procesos y estableció que el 70 % o más de la atmósfera lunar es producto de impactos de meteoritos, mientras que el 30 por ciento restante es consecuencia del viento solar.  

FEW (EFE, Science Advances)