Un equipo de geólogos del Instituto de Tecnología de California (Caltech), trabajando con colegas de la Universidad de Tennessee, ha encontrado grupos de hidroxilo estructuralmente ligados (ej. agua) en un mineral de una roca lunar traída a la Tierra por el programa Apolo.Izquierda: Microfotografía de una delgada sección de la muestra lunar 14053. Crédito: Larry Taylor/Universidad de Tennessee.
Sus hallazgos aparecen publicados en detalle en la edición de esta semana de la revista Nature.
"La Luna, a la cual generalmente se había pensado que carecía de materiales hídricos, tiene agua," dijo John Eiler, profesor de geología y geoquímica en Caltech y también co-autor del estudio.
"El hecho que hayamos sido capaces de medir cuantitativamente cantidades significativas de agua en un mineral lunar es verdaderamente sorprendente," agregó el autor principal Jeremy Boyce, invitado en la división de geoquímica de Caltech, e investigador científico de la Universidad de California en Los Angeles.
El equipo encontró agua en un mineral de fosfato de calcio de apatita dentro de un basalto recogido de la superficie por los astronautas de la misión Apolo 14.
Para ser precisos, no hallaron "agua" -la molécula H2O. Sino que hallaron hidrógeno en la forma de un ión de hidroxilo, OH-, en la unidad de celda del mineral apatita.
"El hidróxido es un pariente químico cercano del agua," explicó el co-autor George Rossman, profesor de mineralogía de CalTech. "Si calientas la apatita, los iones de hidroxilo se 'descompondrán' y saldrán como agua."
La muestra de basalto lunar en la cual se encontró el hidrógeno había sido recogida por la misión Apolo 14 en 1971; la idea de centrar la búsqueda de agua en esta muestra particular fue promovida por Larry Taylor, profesor de la Universidad de Tennesseee en Knoxville, quien envió las muestras a los científicos de Caltech el año pasado.
"Se ha considerado que la Luna estaba seca desde el regreso de las primeras rocas de Apolo," señaló Taylor. Sin embargo, se interpretó que hay depósitos lunares volcánicos que han sido erupcionados por vapor en expansión. Aunque originalmente se pensaba que los gases de dióxido de carbono y azufre dominaban el vapor en expansión, la evidencia reciente del estudio de estos depósitos ha sugerido que el agua también pudo jugar un papel en el mantenimiento de erupciones volcánicas. El descubrimiento de hidroxilo en apatita de rocas volcánicas es consistente con esta teoría.
La idea de buscar agua en la apatita lunar no es nueva, señala Boyce. "Charles B. Sclar y Jon F. Bauer, geocientíficos de la Universidad de Lehigh, primero notaron que faltaba algo de los resultados de los análisis químicos de apatita en 1975," dijo. "Ahora, 35 años después, tenemos mediciones cuantitativas -y parece ser que tenían razón. La pieza faltante era OH."
El equipo de Caltech analizó la apatita lunar por hidrógeno, azufre y cloro usando una microsonda de iones, la cual es capaz de analizar granos minerales de tamaño mucho más pequeños que el grosor de un cabello humano.
Este instrumento dispara un rayo de iones de alta energía sobre la superficie de la muestra expulsando átomos del objetivo, que son recogidos y analizados en un espectrómetro de masa. Las mediciones de la microsonda de iones demostró que en términos de sus contenidos de hidrógeno, azufre y cloro, la apatita lunar en esta muestra no presenta diferencias de las apatitas encontradas en rocas volcánicas terrestres.
"Nos dimos cuenta de que la Luna y la Tierra fueron capaces de hacer el mismo tipo de apatita relativamente rica en hidrógeno, azufre y cloro," dijo Boyce.
La cantidad de agua que la Luna debe contener para ser capaz de generar apatita rica en hidroxilo es una pregunta que aún queda por responder.
Después de todo, es muy difícil encontrar agua la apatita que representa sólo el 0,16% del peso para determinar cuánta agua hay en el paisaje lunar. La apatita que fue estudiada no es abundante, y está formada por procesos que tienden a concentrar el hidrógeno a niveles mucho más elevados que los presentes en sus rocas anfitrionas o en la Luna en general.
"Hay más agua en la Luna de lo que la gente sospechaba," dijo Eiler, "pero probablemente aún hay órdenes de magnitud menores de las que hay en la Tierra."
A pesar de ello, el hallazgo es significativo por lo que implica sobre la composición de nuestra Luna y su historia. "Estos hallazgos nos dicen que los procesos geológicos en la Luna son capaces de crear al menos un mineral hídrico," dijo Eiler.
"Observaciones espectroscópicas recientes de la Luna mostraron que el hidrógeno está presente en su superficie, tal vez como hielo de agua. Pero eso podría ser una delgada cubierta, posiblemente de hidrógeno traído a la superficie de la Luna por cometas o viento solar. Nuestros hallazgos muestran que el hidrógeno también es parte del registro de rocas de la Luna, y ha sido así desde el principio de su historia."
Más allá de eso, Eiler continúa, "todo es un gran signo de interrogación. No sabemos si estos fueron procesos ígneos," -en la cual las rocas están formadas por solidificación de lava derretida-"o metamórfica"-en la cual los minerales se recristalizan o cambian en el cambio de química sin fundirse. "Ambos están en la mesa como posibles responsables."
Más información:
Artículo en el sitio de Caltech
Fuente: Caltech.
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