¡INCREÍBLE! Estudio de la NASA encuentra que las tormentas solares podrían generar suelos en los polos de la luna.

Poderosas tormentas solares pueden cargar hasta el suelo en regiones frías, permanentemente sombreados cerca de los polos lunares y posiblemente pueden producir "chispas" que podrían vaporizar y derretir el suelo, quizás tanto como impactos de meteoro, según la investigación financiada por la NASA. Esta alteración puede llegar a ser evidente cuando se analizan muestras futuras de estas regiones que podrían tener  la clave para entender la historia de la luna y el sistema solar.
 

Un mapa que muestra las regiones permanentemente sombreadas (azules) que cubren alrededor del 3 por ciento del polo sur de la luna. Crédito: misión de la NASA Goddard / LRO

En la luna  casi no hay atmósfera, por lo que su superficie queda expuesta al ambiente áspero del espacio. Los impactos de pequeños meteoritos constantemente mantienen o "envuelven" la capa superior del polvo y de la roca, llamada regolito, en la luna. «10% de esta capa ajardinada ha sido derretida o vaporizada por los impactos de meteoroides,» dijo Andrew Jordan de la Universidad de New Hampshire, Durham. "Hemos encontrado que en las regiones permanentemente sombredas de la luna, las chispas provenientes de las tormentas solares podrían derretir o vaporizar un porcentaje similar." Jordan es un autor principal de un documento sobre esta investigación publicada en línea en Icarus 31 de agosto de 2016.

Explosiva actividad solar, como llamaradas y eyecciones de masa coronales, explosiones de partículas altamente energéticas, cargadas eléctricamente en el espacio. La atmósfera de la tierra nos protege de la mayoría de esta radiación, pero en la luna, estas partículas, iones y electrones — golpean directamente en la superficie. Se acumulan en dos capas bajo la superficie; los iones voluminosos no pueden penetrar profundamente porque son más propensos a golpear los átomos en el regolito, por lo que forman una capa más cercana a la superficie mientras que los diminutos electrones se deslizan a través de y forman una capa más profunda. Los iones tienen carga positiva, mientras que los electrones carga negativa. Desde que las cargas opuestas se atraen, normalmente estas cargas fluyen hacia los demás y se equilibraran.

En agosto de 2014, sin embargo, el equipo  de Jordan publicaron su simulación de resultados que predicen que las tormentas solares fuertes causarían que regolitos en las regions permanentemente sombreadas de la luna REP) para acumular carga en estas dos capas hasta que suelte el explosivo, como un rayo en miniatura. Los REP están tan frígidos que el regolito se convierte en un muy mal conductor de electricidad. Por lo tanto, durante las tormentas solares intensas, el regolith se espera que disipe la acumulación de carga muy lentamente para evitar los efectos destructivos de una descarga eléctrica repentina, llamada ruptura dieléctrica. La investigación estima que la medida de este proceso puede alterar el regolito.

 

Ilustración que muestra cómo las partículas solares energéticas pueden provocar ruptura dieléctrica en regolito lunar en una región permanentemente sombreada (PSR). Eventos de pequeña interrupción podrían ocurrir en todo el piso de la RPS. Crédito: NASA/Andrew Jordan

"Este proceso no es completamente nuevo para la ciencia del espacio, las descargas electrostáticas pueden ocurrir en cualquier mal material (dieléctrico) expuestos a la radiación intensa del espacio y es realmente la causa de anomalías de la nave espacial," dijo Timothy Stubbs del NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, autor del libro. Análisis del equipo basado en esta experiencia. De estudios de la nave espacial y análisis de muestras de misiones lunares de Apolo de la NASA, los investigadores sabían cómo a menudo se producen grandes tormentas solares . De investigación lunar anterior, se estima que el milímetro superior de regolito sería sepultado por los impactos de meteoroides después de cerca de 1 millón de años, por lo que sería demasiado profundo para ser objeto de carga eléctricas durante las tormentas solares. Luego se calcula la energía que se deposita más 1 millón de años por impactos de meteoroides y la ruptura dieléctrica, conducida por las tormentas solares y se encontró que cada proceso libera suficiente energía para alterar el regolito por una cantidad similar.

"Experimentos de laboratorio muestran que la ruptura dieléctrica es un proceso explosivo a pequeña escala," dijo Jordan. "Durante la interrupción, canales podrían derretir y vaporizarse a través de los granos del suelo. Algunos de los granos pueden incluso soplar aparte por la pequeña explosión. Los REP son lugares importantes en la luna, debido a que contienen pistas para la historia de la luna, como el papel que se vaporiza fácilmente material como el agua ha jugado. Pero para descifrar la historia, tenemos que saber de qué manera los REP no son vírgenes; es decir, cómo han  resistidos por el entorno del espacio, incluyendo el meteoro y las tormentas solares que les afecta."

El siguiente paso es buscar evidencia de ruptura dieléctrica en Rep y determinar si puede ocurrir en otras áreas en la luna. Observaciones de la nave espacial Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA indican que el suelo en Rep es más poroso o "esponjoso" que otras áreas, lo que podrían esperarse si la avería era chorrear aparte algunos de los granos del suelo allí. Sin embargo, experimentos, algunos ya en marcha, se necesitan para confirmar que esa avería es responsable de esto. También, es  larga la noche lunar, unas dos semanas, por lo que puede llegar a ser lo suficientemente fría para avería que ocurra en otras áreas en la luna, de acuerdo con el equipo. Incluso puede haber material que "provocó"  las muestras de Apolo, pero la dificultad de determinar si este material fue alterado por avería o por un impacto de meteoro. El equipo está trabajando con científicos en el laboratorio de física aplicada de Johns Hopkins University en experimentos para ver cómo la avería afecta el regolito y para buscar signos que puedan distinguirlo de los efectos de los impactos de meteoritos.