Confirman de dióxido de carbono congelado y atrapado en la Luna

Imagen de mosaico del polo sur de la Luna. El cráter Henson está ubicado justo al sur del cráter de Gerlache, visto aquí a la izquierda del polo sur en el centro de este mosaico. Crédito: NASA / GSFC / Universidad Estatal de Arizona

Es probable que el dióxido de carbono sólido atrapado podría usarse para mantener la presencia de robots o humanos en la Luna.

Después de décadas de incertidumbre, los investigadores han confirmado la existencia de dióxido de carbono atrapado por el frio lunar que podrían ser en estado sólido. 

El descubrimiento probablemente tendrá una gran influencia en la configuración de futuras misiones lunares y podría afectar la viabilidad de un robot sostenido o la presencia humana en la luna.

En las regiones permanentemente sombreadas en los polos de nuestra luna, las temperaturas descienden por debajo de las de las áreas más frías de Plutón , lo que permite trampas frías de dióxido de carbono. 

En estas trampas frías, las moléculas de dióxido de carbono podrían congelarse y permanecer en forma sólida incluso durante las temperaturas máximas del verano lunar.

Los futuros exploradores humanos o robóticos podrían usar el dióxido de carbono sólido de estas trampas frías para producir combustible o materiales para estadías lunares más largas. 

El dióxido de carbono y otros compuestos orgánicos volátiles potenciales también podrían ayudar a los científicos a comprender mejor el origen del agua y otros elementos en la luna.

Aunque los científicos planetarios han predicho trampas frías durante años, este nuevo estudio es el primero en establecer y mapear firmemente la presencia de trampas frías de dióxido de carbono. 

Para encontrar los puntos más fríos de la superficie de la luna, los investigadores analizaron 11 años de datos de temperatura desde el Experimento Diviner Lunar Radiometer, un instrumento volando a bordo de la NASA Lunar Reconnaissance ‘s Orbiter.

La nueva investigación, publicada en la revista Geophysical Research Letters de AGU , que publica informes de alto impacto y en formato corto con implicaciones inmediatas que abarcan todas las ciencias de la Tierra y el espacio, muestra que estas trampas frías incluyen varios focos concentrados alrededor del polo sur lunar. 

El área total de estas trampas de dióxido de carbono asciende a 204 kilómetros cuadrados, y el área más grande en el cráter Amundsen alberga 82 kilómetros cuadrados de trampas. 

En estas áreas, las temperaturas permanecen continuamente por debajo de los 60 grados Kelvin (aproximadamente menos 352 grados Fahrenheit ).

La existencia de trampas frías de dióxido de carbono no garantiza la existencia de dióxido de carbono sólido en la luna, pero esta verificación hace que sea muy probable que futuras misiones puedan encontrar hielo de dióxido de carbono allí, según los investigadores.

“Creo que cuando comencé esto, la pregunta era: ‘¿Podemos decir con seguridad que hay trampas frías de dióxido de carbono en la luna o no?'”, Dijo Norbert Schörghofer, científico planetario del Instituto de Ciencias Planetarias y autor principal del estudio. “Mi sorpresa fue que en realidad, definitivamente están allí. Podría haber sido que no podemos establecer su existencia, [podrían haber sido] un píxel en un mapa … así que creo que la sorpresa fue que realmente encontramos regiones contiguas que son lo suficientemente frías, sin lugar a dudas “.

Un mapa de trampas frías de dióxido de carbono en la luna, con probables trampas frías marcadas en tonos morados. 
En estas regiones, las temperaturas descienden incluso por debajo de las temperaturas más frías medidas en Plutón. 
Crédito: AGU / Cartas de investigación geofísica

Administrando la Luna

La existencia de trampas de dióxido de carbono en la luna probablemente tendrá implicaciones para la planificación de la futura exploración lunar y la política internacional con respecto al recurso.

Si de hecho hay dióxido de carbono sólido en estas trampas frías, podría potencialmente usarse de varias maneras. 

Los futuros exploradores espaciales podrían utilizar el recurso en la producción de acero, así como combustible para cohetes y biomateriales, que serían esenciales para la presencia sostenida de robots o humanos en la luna. 

Este potencial ya ha atraído el interés de gobiernos y empresas privadas.

Los científicos también podrían estudiar el carbono lunar para comprender cómo se forman los compuestos orgánicos y qué tipo de moléculas se pueden producir naturalmente en estos entornos hostiles.

Las trampas frías de dióxido de carbono también podrían ayudar a los científicos a responder preguntas de larga data sobre el origen del agua y otros volátiles en el sistema Tierra-Luna, según Paul Hayne, científico planetario de la Universidad de Colorado, Boulder, que no participó en el proceso. estudio.

El dióxido de carbono podría ser un trazador de las fuentes de agua y otros volátiles en la superficie lunar, ayudando a los científicos a comprender cómo llegaron a la Luna y a la Tierra.

“Estos deberían ser sitios de alta prioridad para apuntar a futuras misiones con aterrizajes”, dijo Hayne. “Este tipo de puntos precisos de dónde se podría ir en la superficie lunar podría responder algunas de estas grandes preguntas sobre los volátiles en la luna y su entrega desde otras partes del sistema solar”.

Referencia: “Carbon Dioxide Cold Traps on the Moon” by Norbert Schorghofer, Jean-Pierre Williams, Jose Martinez-Camacho, David A. Paige and Matthew A. Siegler, 7 October 2021, Geophysical Research Letters.
DOI: 10.1029/2021GL095533

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