Investigadores encontraron en la Luna hematita, una forma de óxido que normalmente requiere oxígeno y agua, lo que tiene a los científicos desconcertados pues ahí no hay aire.

Un nuevo artículo publicado en Science Advances revisa datos del orbitador Chandrayaan-1 de la Organización de Investigación Espacial de la India, que descubrió hielo de agua y trazó un mapa de una variedad de minerales mientras estudiaba la superficie de la Luna en 2008.

El autor principal Shuai Li de la Universidad de Hawai ha estudiado datos del instrumento Moon Mineralogy Mapper de Chandrayaan-1, o M 3, que fue construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.

Shuai Li encontró que el agua interactúa con la roca para producir una diversidad de minerales, y M 3 detectó espectros, o luz reflejada en las superficies, que revelaron que los polos de la Luna tenían una composición muy diferente al resto.

Li se centró en estos espectros polares. Si bien la superficie de la Luna está llena de rocas ricas en hierro, se sorprendió al encontrar una coincidencia a la hematita. El mineral es una forma de óxido de hierro, u óxido, que se produce cuando el hierro se expone al oxígeno y al agua. Pero no se supone que la Luna tenga oxígeno o agua líquida, entonces, ¿cómo puede estar oxidada?

El estudio replicado por la NASA señala que el misterio comienza con el viento solar, una corriente de partículas cargadas de hidrógeno que fluye desde el Sol, bombardeando la Tierra y la Luna.

El hidrógeno dificulta la formación de hematitas. Esto se conoce como reductor, lo que significa que agrega electrones a los materiales con los que interactúa y eso es lo contrario de lo que se necesita para producir hematita. Para que el hierro se oxide, requiere un oxidante, que elimina los electrones. Y mientras que la Tierra tiene un campo magnético que la protege de este hidrógeno, la Luna no.

«Es muy desconcertante», dijo Li. «La Luna es un entorno terrible para que se forme hematita».

Su artículo ofrece un modelo de tres puntos para explicar cómo se podría formar el óxido en un entorno así:

1) Para empezar, aunque la Luna carece de atmósfera, de hecho alberga trazas de oxígeno. La fuente de ese oxígeno: nuestro planeta. El campo magnético de la Tierra se arrastra detrás del planeta. En 2007, el orbitador japonés Kaguya descubrió que el oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra puede viajar en esta cola magnética, como se la conoce oficialmente, viajando 385 mil kilómetros hasta la Luna.

Ese descubrimiento encaja con los datos de M 3, que encontró más hematita en el lado cercano de la Luna que mira hacia la Tierra que en el lado lejano.

2) Luego está la cuestión de que todo ese hidrógeno es llevado por el viento solar. Como reductor, el hidrógeno debería evitar que se produzca la oxidación. Pero la cola magnética de la Tierra tiene un efecto mediador. Además de transportar oxígeno a la Luna desde nuestro planeta, también bloquea más del 99 por ciento del viento solar durante ciertos períodos de la órbita de la Luna. Eso abre ventanas ocasionales durante el ciclo lunar cuando se puede formar óxido.

3) La tercera pieza del rompecabezas es el agua. Si bien la mayor parte de la Luna está completamente seca, se puede encontrar hielo de agua en los cráteres lunares sombreados en el lado opuesto de la Luna. Pero la hematita se detectó lejos de ese hielo. En cambio, el artículo se centra en las moléculas de agua que se encuentran en la superficie lunar.

Li propone que las partículas de polvo que se mueven rápidamente y que azotan regularmente la Luna podrían liberar estas moléculas de agua transportadas por la superficie, mezclándolas con hierro en el suelo lunar. El calor de estos impactos podría aumentar la tasa de oxidación; las propias partículas de polvo también pueden estar transportando moléculas de agua, implantándolas en la superficie para que se mezclen con el hierro. En los momentos adecuados, es decir, cuando la Luna está protegida del viento solar y hay oxígeno presente, podría producirse una reacción química que induzca la oxidación.

Pero el estudio señala que se necesitan más datos para determinar exactamente cómo interactúa el agua con la roca. Esos datos también podrían ayudar a explicar otro misterio: por qué también se están formando cantidades más pequeñas de hematita en el lado opuesto de la Luna, donde el oxígeno de la Tierra no debería poder alcanzarlo