Sonda Chang'E-5 realiza detección de agua en la Luna
Por Li Yuan.
10 de enero de 2022.
Imágenes de contexto y contenido de agua en el sitio de aterrizaje de Chang'E-5. Imagen de Lin Honglei.
Un equipo de investigación conjunto dirigido por los Profesores Lin Yangting y Lin Honglei del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia de Ciencias de China (IGGCAS) observaron señales de agua en datos espectrales de reflectancia de la superficie lunar adquiridos por el módulo de aterrizaje Chang'E-5, proporcionando la primera evidencia de in-situ de detección de agua en la Luna. El estudio fue publicado en la revista Science Advances el 7 de enero.
Investigadores del Centro Nacional de Ciencias Espaciales de CAS, la Universidad de Hawái en Manoa, el Instituto de Física Técnica de Shanghai de CAS y la Universidad de Nanjing también participaron en el estudio.
Muchas observaciones orbitales y mediciones de muestras completadas durante la última década han presentado evidencia de la presencia de agua (como hidroxilo y/o H2O) en la Luna. Sin embargo, nunca se han realizado mediciones in situ en la superficie lunar.
La nave espacial Chang'E-5 aterrizó en uno de los mares de basaltos más jóvenes, ubicado en una latitud media-alta de la Luna, y arrojó 1.731 g de muestras. Sin embargo, antes de muestrear y devolver el suelo lunar a la Tierra, el espectrómetro mineralógico lunar (LMS) a bordo del módulo de aterrizaje realizó mediciones de reflectancia espectral del regolito y de una roca, brindando así la oportunidad sin precedentes de detectar agua en la superficie lunar.
El agua (OH/H2O) se puede detectar usando características espectrales a ~3 μm. Sin embargo, por encima de 2 μm, la emisión térmica de la superficie lunar caliente modificará y enmascarará significativamente las características espectrales.
Por lo tanto, los investigadores utilizaron un modelo de corrección térmica para corregir los espectros LMS. Después de esta corrección, se observaron las indudables absorciones espectrales a 2,85 μm en el lugar de aterrizaje de Chang'E-5.
El análisis espectral cuantitativo indica que el suelo lunar en el lugar de aterrizaje contiene menos de 120 ppm de agua, lo que se atribuye principalmente a la implantación del viento solar. Esto es consistente con el análisis preliminar de las muestras devueltas de Chang'E-5.
Por el contrario, una roca ligera y vesicular que también se analizó exhibió una absorción mucho más fuerte a 2,85 μm, lo que corresponde a un estimado de ~180 ppm de agua, lo que sugiere una fuente de agua adicional del interior lunar.
Los resultados de los análisis de sensores remotos orbitales y de composición muestran que la roca puede haber sido excavada de una unidad basáltica más antigua y expulsada al lugar de aterrizaje de Chang'E-5. Por lo tanto, el menor contenido de agua del suelo, en comparación con el mayor contenido de agua del fragmento de roca, sugiere que se produjo la desgasificación del depósito del manto debajo del lugar de aterrizaje de Chang'E-5.
Este descubrimiento es consistente con las erupciones volcánicas prolongadas en la región del terreno de Mare Procellarum (KREEP - potasio, elementos de tierras raras, fósforo), y también proporciona un contexto geológico vital para el análisis de las muestras devueltas de Chang'E-5.
Este trabajo fue apoyado por el Programa de Investigación de Prioridad Estratégica de CAS, el Programa de Investigación Clave de Ciencias Fronterizas de CAS, el Programa de Investigación Clave de IGGCAS y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
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https://english.cas.cn/head/202201/t20220108_295734.shtml