Crédito: Observatorio de la Tierra de la NASA, imagen de dominio público (CC0).
Geobites es un esfuerzo de comunicación científica de base apoyado por la Unión Geofísica Americana. Los geocientíficos escriben sobre nuevos desarrollos en su campo para llevar la ciencia de vanguardia a la audiencia más amplia posible. En este post Max Winkler comenta el siguiente artículo.
Artículo: Acumulación de hielo polar a partir de atmósferas transitorias inducidas volcánicamente en la Luna.
Autores: AX Wilcoski, PO Hayne y ME Landis.
La Luna es un desierto silencioso y seco, pero hermoso. De dónde viene y cuánto hielo existe sigue siendo un misterio. Se puede encontrar en la oscuridad de sus regiones polares como hielo. Sorprendentemente, las erupciones de los volcanes podrían haber ayudado a la Luna a conservar el agua.
El gas que se libera durante la erupción de un volcán contiene diferentes moléculas volátiles, incluida el agua. En pequeños objetos celestes sin atmósfera como la Luna, la mayoría de los gases se liberan al espacio. Un nuevo estudio sugiere que no todo el vapor de agua de tales erupciones escapó de la Luna durante su historia. En cambio, se podrían haber formado atmósferas locales y de corta duración durante las erupciones, lo que permitió que una parte del vapor de agua se enfriara y se depositara en forma de nieve y hielo.
Crédito: NASA/JPL, imagen de dominio público (CC0).
La atmósfera de la Luna es tan delgada que básicamente es inexistente. Es diez billones menos densa que la de la Tierra. Sin embargo, observamos la existencia de hielo de agua en la Luna. La mayor parte se puede encontrar dentro de las sombras de antiguos cráteres y en las regiones polares, donde las temperaturas son lo suficientemente bajas como para evitar que el hielo se derrita. Debido a la baja atmósfera de la Luna, el agua líquida no es estable allí. Así, el hielo derretido se convierte en vapor de agua e inmediatamente escapa al espacio. Sin embargo, conocemos un proceso que es capaz de aumentar la atmósfera, al menos temporalmente: las erupciones volcánicas. Hoy en día, no sabemos de ningún volcán activo en la Luna. Pero antes de que se enfriara por completo, la Luna tuvo una fase muy activa de 4 a 2 mil millones de años antes del presente. Andrew Wilcoski y sus colaboradores investigaron cuánto tiempo habría durado una atmósfera de erupción local tan pequeña y si fue lo suficientemente larga como para permitir que el agua se depositara en forma de hielo en la superficie de la Luna.
¿De dónde viene el agua de los gases volcánicos? Las rocas y el magma siempre contienen algo de agua. Cuando un volcán entra en erupción y el magma es transportado a la superficie, la presión disminuye y el agua, junto con otros volátiles, se desgasifica del magma. A partir de los flujos de lava solidificada que podemos encontrar en la Luna, Wilcoski pudo estimar la cantidad de magma y volátiles que fueron liberados por las erupciones lunares. Y hay muchos de estos flujos de lava. Todas las manchas oscuras de la Luna son restos de grandes erupciones volcánicas. Si bien es difícil reconstruir estos volcanes antiguos, los investigadores pudieron demostrar que una erupción promedio produjo una atmósfera densa que duró alrededor de 2500 años. Considerando el tiempo promedio entre erupciones de ~22000 años, esto no es suficiente para mantener una atmósfera lunar estable, pero es el tiempo suficiente para permitir que una parte del agua se enfríe y se deposite en forma de nieve y hielo. La fracción de agua que queda en la Luna depende del tamaño de la erupción. Las erupciones más grandes producen atmósferas más densas y menos agua puede escapar al espacio.
Si bien la mayor parte del hielo se descongelará y escapará de la Luna durante el día lunar, las temperaturas en las regiones polares son lo suficientemente bajas como para mantener la mayor parte del hielo. Además, mientras permanezca la atmósfera, el agua puede viajar de un campo de hielo a otro mediante el intercambio atmosférico. Esto suena extraño, pero los campos de hielo más pequeños y cálidos pierden agua que luego queda atrapada en los campos de hielo vecinos más fríos. De esta manera, el hielo podría haberse concentrado en lugares más fríos y ricos en sombras. Curiosamente, el polo sur de la Luna tiene una geografía especialmente rica en estas trampas de hielo. Según su teoría, los investigadores proponen una mayor abundancia de hielo en el hemisferio sur.
Este emocionante estudio sugiere que el vulcanismo contribuyó significativamente a la abundancia de hielo en la Luna. Además, el suelo de las regiones polares de la Luna podría estar mezclado con una gran cantidad de hielo, que estuvo enterrado durante los últimos eones. Ahora, la Luna parece un desierto eterno que nunca cambia. Pero en la antigüedad podría haber sido un lugar espectacular de fuego y nieve.
Fuente: Geobites.
Artículo original: ‘Ice from fire – When volcanos let it snow‘. Max Winkler. June 18, 2022.
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