La búsqueda de recursos en la Luna es un proceso crítico si la humanidad decide establecerse allí de forma permanente. Sin embargo, algunos de nuestros mejores recursos para hacerlo actualmente son satélites en órbita que utilizan varias longitudes de onda para escanear la Luna y determinar de qué está hecho el entorno local. Un posible factor de confusión en esos escaneos es la «meteorización espacial», es decir, cómo la superficie lunar podría cambiar en función del bombardeo tanto del viento solar como de los impactos de micrometeroides. Un nuevo artículo de investigadores del Southwest Research Institute añade más contexto sobre cómo interpretar los datos ultravioleta de uno de los satélites de evaluación de recursos más prolíficos, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), y desafortunadamente, la conclusión a la que llegan es que, para algunos recursos como el titanio, su presencia podría quedar completamente oscurecida por la presencia del «viejo» regolito.
La luz ultravioleta (o UV) ha sido mucho menos prominente en los esfuerzos de mapeo de recursos que la luz infrarroja o visible. Sin embargo, todavía juega un papel importante en la comprensión de lo que ven los investigadores cuando observan el suelo. En particular, el ultravioleta lejano (FUV), en el extremo del espectro ultravioleta, puede proporcionar información diferente sobre la composición del suelo que otros espectros y, afortunadamente, el LRO está equipado con una cámara de este tipo.
Sin embargo, ha sido difícil para los científicos interpretar los datos de los espectros FUV del LRO debido a diferencias espectrales notables dependiendo de qué parte de la Luna estaban mirando. Los investigadores del SwRI teorizaron que estas diferencias fueron causadas por la «edad» del regolito: el suelo más antiguo habría estado sujeto a una mayor erosión espacial. Por lo tanto, la edad del suelo podría haber tenido un impacto en sus espectros FUV, lo que luego tendría un impacto en cómo los científicos deberían interpretar los datos del LRO.
Fraser analiza cómo lidiar con el regolito lunar con el Dr. Kevin Cannon
Para probar esta teoría, recolectaron muestras de tres muestras diferentes de suelo del Apolo, dos de las cuales estaban «muy erosionadas», mientras que una, que se recogió del interior de una trinchera, era comparativamente joven. Luego sometieron estas muestras de suelo tanto a imágenes FUV en la Tierra como a microscopía electrónica de barrido/túnel para tratar de determinar cómo se reflejan sus características físicas en sus espectros.
Encontraron tres cosas clave. En primer lugar, las muestras de suelo más antiguas estaban cubiertas de partículas de hierro de tamaño nanométrico creadas por el viento solar en lo que se podría llamar un efecto de “acné de hierro”. Todas estas partículas también eran muy ásperas debido al impacto de meteoritos durante miles de millones de años. La muestra de suelo más nueva no tenía tantas de estas partículas de hierro «nanofásicas».
En segundo lugar, esa rugosidad que exhibía la partícula de hierro cambió la forma en que la luz se reflejaba en ella. La muestra de regolito más nueva, que tenía granos más claros, exhibió «dispersión hacia adelante» en FUV, lo que significa que la luz que la impactó rebotó lejos de la fuente de luz. El regolito más antiguo, por otro lado, con sus superficies rugosas, retrodispersa la luz hacia la fuente de luz. Efectivamente, esto hizo que la superficie más nueva pareciera aproximadamente dos veces más brillante que la más antigua en FUV.
Fraser muestra lo interesante del polo sur lunar.
Finalmente, y quizás lo más importante, se dieron cuenta de que los efectos de la meteorización espacial eran suficientes para enmascarar firmas químicas sobre la composición del suelo en FUV. Las dos “viejas” muestras del Apolo que probaron procedían de lugares muy diferentes de la Luna. Uno era de una yegua, que tenía un alto contenido de titanio pero era roca de lava oscura. El otro era de una zona montañosa, con menor contenido de titanio y roca brillante. Sin embargo, bajo la inspección FUV, parecían casi exactamente iguales, a pesar de estar compuestos de diferentes minerales.
Esto tiene implicaciones para la interpretación de los datos de LRO, ya que confunde la composición mineral de muchos de los suelos. De manera confusa, los resultados que el artículo describe en el laboratorio en realidad no están de acuerdo con las observaciones físicas del LRO que muestran que el suelo fresco suele ser «más rojo» que el suelo más viejo, lo que implicaría que es menos brillante en las longitudes de onda FUV. Los autores sugieren que la discrepancia se debe a propiedades específicas de la superficie lunar, como la “esponjosidad” del suelo (que se eliminó cuando se recogió la muestra) o la presencia de materiales “impactados” causados por micrometeroides, que estaban representados con precisión en la muestra que utilizaron.
No importa la explicación, este estudio contribuye a nuestra comprensión de lo que estamos viendo cuando miramos la Luna en FUV. Tener en cuenta la edad esperada del suelo es de vital importancia para este tipo de teledetección, pero incluso así podría resultar difícil diferenciar el tipo de composición química observada en la superficie. A medida que ampliamos nuestra búsqueda de recursos lunares, será cada vez más importante recopilar tantos datos en tantas longitudes de onda diferentes como podamos para comprender con qué estamos trabajando allí arriba.
Más información:
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CJ Gimar y otros – La influencia de la meteorización espacial en la reflectancia del ultravioleta lejano de los suelos de la era Apolo
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