SEGUIMIENTO sobre el HALLAZGO de AGUA en la LUNA

 Entrevista a José Mª Piña (autor del Tema), en "A día de hoy" de Alejandro Ávila el  15/07/2008 en emisora "Punto Radio"

ÍNDICE

SCIENCE del año 1970

PARA EXISTIR AGUA EN LA TIERRA O EN LA LUNA

NATURE del 10/07/2008

SOBRE EL POSIBLE ORIGEN DE LA TIERRA Y LA LUNA

LA LUNA NOS LLENA DE SORPRESAS

ANALIZANDO ROCAS

AGUA EN LOS CRISTALES

BIBLIOGRAFÍA

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REMONTANDO EN LA HISTORIA...

Ya en un artículo en la revista "SCIENCE" del año 1970 , ya se comentaba ...

  • SOBRE AGUA EN LA LUNA

RESUMEN:

Diversa evidencias sugieren que la luna tiene un bajo contenido de agua

Los planetas formados a bajas temperaturas con substancias volátiles, en ellos la baja abundancia de plomo, bismuto, talio, etc., en las rocas lunares podría indicar un contenido inicial de agua que no supera los 370 g/cm2.

  • YA EN TIEMPOS del "APOLLO 11º y 12º"

El Apollo 11 y 12 en sus estudio sobre rocas muestran ciertamente no haber agua, ya que no se encuentran silicatos hidratados, y no se obtienen señales de una acuosa alteración.

No obstante, estas pruebas no excluyen la posibilidad de que alguna vez en la Luna habían cantidades importantes de agua. Diversas características de la superficie, por ejemplo sinuosas como arroyuelos, cráteres y las cimas de montañas, se han atribuido a los efectos de una pronta hidro-esfera, y la posible supervivencia de algunas cantidades de agua posiblemente permanentes en las zonas de sombra o capas de permafrost.

En realidad, existe una manera de estimar el origen del contenido de agua la Luna. Dependiendo del modelo a seguir para la formación de los meteoritos y planetas terrestres, que, aunque no siendo la última palabra sobre el tema, es coherente con todas las pruebas disponibles. Cuando los patrones de abundancia se comparan con la secuencia de condensación de los elementos de la nebulosa solar, se entiende que todos los elementos por la condensación a temperaturas por debajo de 600°K (Pb, Bi, TI, A) están agotadas por diversos factores.  

( 0º Centígrados = 273,15º Kelvin y el 0º K o cero absoluto = -273º C )

Para los meteoritos, los grado de agotamiento sugiere acreción de las temperaturas entre 4600ºK a 560°K.  

( ACRECIÓN: Es la agregación de materia a un cuerpo. Por ejemplo, la acreción de masa por una estrella es la adición de masa a la estrella a partir de materia interestelar o de una compañera.

La teoría de la acreción fue propuesta por el geofísico ruso Otto Schmidl en 1944. Explica que los planetas se formaron a partir de la acreción de planetesimales que, a su vez, se formaron por acreción de hielos. 

En el caso de la Tierra, después de estratificarse un núcleo, un manto y una corteza por el proceso de acreción, fue bombardeada en forma masiva por meteoritos y restos de asteroides. Este proceso generó un inmenso calor interior que fundió el polvo cósmico que, de acuerdo con los geólogos, provocó la erupción de los volcanes.)

Muy probablemente, se produjo la variación de las temperaturas y su repercusión en compuestos volátiles de haber sido adquiridos principalmente en las fases terminales de acreción. Los argumentos a favor de este tipo acreción homogénea recientemente ha sido presentada por Anders y por Turekian y Clark.

En una Nebulosa de refrigeración solar, el agua comenzará a condensar a ~ 350° K, en forma de silicatos hidratados similares a las que se encuentran en carbonosas. Una suma adicional de hidrógeno, en última instancia, se convirtió al agua, se condensan en forma de complejos compuestos orgánicos. La temperatura de condensación de la presente materia orgánica no pueden ser calculadas en la termodinámica, pero los datos sobre meteoritos indican una condensación a temperaturas de 6550°K.

Por lo tanto, una parte del planeta, conteniendo Pb, Bi, Tl, etc., pueden haber sido adquiridos como un barniz de materiales carbonosos de composición, en forma de polvo o planetesimales hasta kilómetros de tamaño.

Para la Tierra masas de ese material serían necesarias con el fin de dar cuenta de la contenido de agua y para la Luna una cifra todavía no se puede dar, pero si la 10 veces el agotamiento de Pb, Bi, y TI, en estudios del Apollo 11 y 12 en relación comparada con los basaltos terrestres se supone que sea característica de la Luna en su conjunto.

Esto es equivalente a una capa 9 m de espesor. Por comparación, los elementos que formaban las tierras altas de cráteres fueron equivalentes a unos 50 m layer. Estudios de rocas puede mostrar si las sustancias volátiles fueron antes o después la diferenciación de las tierras altas, y antes de o después de la formación de altas cráteres. A 9 m de capa de carbón chondrite material es equivalente a alrededor de 40 g/cm2 de H ó 370 g/cm2 de H20. 

Entendida esta base, en la Luna nunca hubieran había más agua que el equivalente de una capa de 3,7m de espesor.

En realidad, la cantidad sería aún menor. Por la velocidad de impacto (velocidad de escape lunar, 2,4 Km. / seg) la liberación de energía es suficiente para vaporizar. Y parece seguro que gran parte del agua del proyectil que impactó posiblemente, se ha perdido. Este parece ser el caso en impactos recientes de meteoritos en la Luna.

Estudios de elementos diversos efectuados por la misión Apollo 11, han demostrado que el suelo contiene brechas alrededor del 1,9% de material meteorítico, de composición de carbón chondrite. Sin embargo, el azufre y el agua asociados con este material no se han encontrado.  

(Chondrite: CONDRITO Material rocoso proveniente de meteoritos no modificado o transformado, p.e.  diferentes compuestos de carbono, silicatos, etc.)

Al parecer, cantidades de azufre y el agua son demasiado volátiles para que deban conservarse a esos efectos.

Aunque las velocidades de impacto durante la formación de la Luna eran más bajos que en los últimos tiempos, todavía parece probable que gran parte del agua se perdió durante los impactos.

Así en el caso de cantidades de agua en la Luna parece ser más bien débil, como ya se ha señalado por O'Keefe por diversos motivos.

Uno puede preguntarse por qué la Luna contiene mucho menos de Pb, Bi, T1, A, y H20 que la Tierra. Varios autores han atribuye esta diferencia a gran escala volatilización acontecimientos que vaporiza silicatos y, por supuesto, todas las sustancias de una mayor volatilidad.  

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EN LA REVISTA "NATURE" 10 / Julio / 2008  

El agua se ha encontrado en la Luna. Antes de que nos llegue el entusiasmo con las posibilidades, sin embargo, indica que el agua se ha encontrado en la Luna dentro de guijarros.  Esto no significa que hay lagos, charcos, o incluso, hasta allí.  Con el uso de la espectroscopia, Alberto Saal y colegas ya observaron partículas cristalizadas dentro de las rocas traídas por las muestras de suelo de las misiones Apolo.

Del informe obtenido esta semana sobre indicios de agua y elementos como el cloro y el flúor, "podemos deducir que lo importante del descubrimiento es poder deducir algo sobre el origen de la Luna y la Tierra y la presencia de agua en épocas muy tempranas", dice Saal, un geólogo en la Universidad Brown.

"El agua que han descubierto es bajo un punto de vista científico la mina de oro para nosotros, al permitir averiguar la historia de la Luna", dice Jim Garvin, científico en jefe de la NASA Goddard Space Flight Center (LA Times).

En Noticias y Opiniones que acompaña al documento, Marc Chaussidon Universidad de Nancy en Francia escribe:

Estos resultados plantean muchas preguntas.

  • Son los componentes volátiles de las mezclas, los que forman los cristales verdes y naranja típicos de la Luna?

  • La escasez general de elementos volátiles en la Luna puede reconciliarse con la aparente abundancia de sulfuros, cloruros, fluoruros y especialmente agua en los cristales lunares?

  • Qué pasó con toda el agua durante la formación de la Luna?

  • Y si la Luna no es completamente seca, de donde procede el agua?

Por supuesto, lo que la mayoría está interesada en saber, es si hay alguna posibilidad de agua en la Luna ahora, lo que podría ayudarnos a establecer en un futuro..., bases de trabajo en ella.

La mayor parte del agua de la Luna fue probablemente existente antes en el espacio como los magmas que ahora forman la Luna y los guijarros de cristales enfriados. Aunque se ofrecen esperanzas de rastros de agua en los polos de la Luna.

Desde el punto de vista científico sin embargo, los resultados comparativos pueden ser más útiles para esclarecer la forma en que la Tierra y la Luna llegaron a formarse.

Como John Zarnecki, científico del Reino Unido con sede en la Universidad Abierta, dice:

"Es como una especie de historia de detectives en la que el crimen ocurrió 4.5 billones de años atrás. En la Tierra todas las pruebas se han ido, pero en la Luna hay pruebas de lo que pasó. Debido a que la luna ha sido relativamente inerte y aunque no es mucho, lo que ha sucedido realmente podemos utilizarlo como un indicador de lo que sucedió en la historia temprana del sistema solar y por supuesto, eso significa lo que nos pasó. "

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LA "LUNA" NOS LLENA DE SORPRESAS

El hallazgo de agua en cristales lunares sugiere que el satélite retuvo la humedad heredada de su planeta materno o de impactos de cometas. Es posible que las regiones sombreadas de los cráteres polares aún conserven depósitos de hielo

Hace 4.500 millones de años, un cuerpo del tamaño de Marte colisionó con la Tierra primitiva, en el mayor cataclismo que este planeta ha sufrido a lo largo de su historia. Pero también en la vida del cosmos, tras la tempestad llega la calma. En lugar de provocar la hecatombe definitiva, los escombros fundidos en el impacto regeneraron una nueva Tierra y un satélite atrapado en su órbita.

Desde que el planeta Tierra y su Luna partieron sus bienes, el tiempo transcurrido ha marcado diferencias en su evolución. Una de ellas, observada por las misiones Apolo y que se convirtió en consenso científico general, era que todos los elementos volátiles de la Luna se esfumaron en el espacio durante la formación del satélite. Entre éstos, el agua.

El consenso se ha roto este jueves en las páginas de "NATURE". Un equipo de científicos ha demostrado no solamente que el viejo satélite de la Tierra aún reserva sorpresas para la ciencia, sino que algunas de éstas se pueden desvelar sin enviar naves al espacio ni enfocar los telescopios al cielo. El material necesario ya está aquí: las muestras recogidas por los astronautas de las misiones Apolo en la década de 1970. Y la sorpresa es que la Luna no fue siempre seca, y tal vez hoy tampoco lo sea.

Los autores han analizado roca primitiva de basalto lunar, en forma de cristales verdosos o anaranjados que semejan minúsculas cuentas de collar, de tamaño inferior a un milímetro. Estas partículas fueron expulsadas por los volcanes lunares hace 3.000 millones de años y recolectadas por las misiones Apolo 11, 15 y 17.

El equipo dirigido por el geoquímico argentino Alberto Saal, de la Universidad Brown (EEUU), partía de una premisa sugerente: los exámenes practicados a las muestras lunares ya habían apuntado a la existencia de elementos volátiles en el vientre del satélite, como azufre, cloro, flúor y carbono. 

  • ¿Qué hay del agua? 

La pregunta se enfrentaba al reto de desafiar un resultado que hasta el momento había sido negativo en los análisis. Pero para Saal y sus colaboradores, negativo quizá significaba que la cantidad era demasiado pequeña para la sensibilidad de los instrumentos disponibles, capaces de descubrir hasta 50 partes por millón (ppm) de agua. Era por tanto necesario disminuir el umbral de detección.

M.

Según explica Saal a Público, el coautor del estudio Erik Hauri, de la Carnegie Institution, logró perfeccionar la metodología para alcanzar una resolución de 5 ppm. Y al aplicarlo a los cristales, la lectura les dejó atónitos: 46 ppm de agua.

Pero eso no era todo. El estudio de las cuentas cristalinas revelaba su historia geológica; los volátiles decrecían del núcleo del cristal hacia su superficie, indicando que una parte sustancial del agua se había perdido durante la erupción volcánica: hasta un 95%, estimaron los científicos. La consecuencia de esto era que el magma original debió contener hasta 750 ppm de agua. El estudio evalúa el alcance del hallazgo, sugiriendo la intrigante posibilidad de que el interior de la Luna pudo contener tanta agua como el manto superior de la Tierra.

  • ¿Si el 5% se conserva encerrado en la roca, ¿qué fue del 95% restante?

Saal razona que una parte debió escapar de la débil gravedad lunar para perderse en el espacio. Pero si, como sugieren algunos estudios, los cráteres sombreados de los polos lunares pueden albergar reservas de hielo, los resultados de Saal darían un giro a las hipótesis corrientes, que sitúan el origen de estas reservas hídricas en el impacto de cometas o asteroides y no en la propia Luna.

Es más; Saal está convencido de que la similitud en los isótopos entre la Tierra y su satélite demostrará que el planeta ya albergaba agua antes del gran impacto, una teoría discutida.

A la espera de las misiones que dirimirán si los futuros exploradores lunares podrán contar con abastecimiento de agua in situ, el proyecto de Saal aporta algo más: un ejemplo de cómo el dogma puede convertirse en un lastre para el avance, si nadie se atreve a arrancar la espada de la roca..., Saal precisa que su intención no era retadora, sino más bien naif: “Yo trabajaba con material terrestre, pero nos dijimos, ¿por qué no? La contribución de científicos de otras disciplinas plantea cuestiones fuera de la corriente, que pueden retar hipótesis asentadas en el pensamiento de los científicos del propio campo.

Cuando sugerí medir volátiles en material lunar, todos decían que era una empresa inútil. Tardamos tres años en convencer a la NASA de que el proyecto merecía financiación. Porque todos sabíamos que la Luna estaba seca”.  

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BIBLIOGRAFÍA

"NATURE" 454, 192-195 (X July 2008) | doi:X.X38/Nature07047; Received 12 February 2008; Accepted 28 April 2008

Volatile content of lunar volcanic glasses and the presence of water in the Moon's interior

Alberto E. Saal1, Erik H. Hauri2, Mauro L. Cascio1, James A. Van Orman3, Malcolm C. Rutherford1 & Reid F. Cooper1

Department of Geological SCIENCEs, Brown University, Providence, Rhode Island 02912, USA

Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution of Washington, Washington DC 20015, USA

Department of Geological Sciencies Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio 44106, USA

Correspondence to: Alberto E. Saal1 Correspondence and requests for materials should be addressed to A.E.S. (Email: asaal@brown.edu).

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Abstract

The Moon is generally thought to have formed and evolved through a single or a series of catastrophic heating events1, during which most of the highly volatile elements were lost. Hydrogen, being the lightest element, is believed to have been completely lost during this period2. Here we make use of considerable advances in secondary ion mass spectrometry3 to obtain improved limits on the indigenous volatile (CO2, H2O, F, S and Cl) contents of the most primitive basalts in the Moon—the lunar volcanic glasses. Although the pre-eruptive water content of the lunar volcanic glasses cannot be precisely constrained, numerical modelling of diffusive degassing of the very-low-Ti glasses provides a best estimate of 745 p.p.m. water, with a minimum of 260 p.p.m. at the 95 per cent confidence level. Our results indicate that, contrary to prevailing ideas, the bulk Moon might not be entirely depleted in highly volatile elements, including water. Thus, the presence of water must be considered in models constraining the Moon's formation and its thermal and chemical evolution.

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