La presencia de minerales altamente oxidados portadores de hierro, como la hematita, en la Luna es un descubrimiento inesperado
Para sorpresa de muchos científicos planetarios, se ha descubierto hematita, un mineral de hierro oxidado, en latitudes altas de la Luna, según un estudio publicado en la revista Science Advances dirigido por Shuai Li, investigador asistente del Instituto de Geofísica y Planetología de Hawái (HIGP) en la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánicas y de la Tierra (SOEST) de la UH Mānoa.
El hierro es altamente reactivo con el oxígeno, formando un óxido rojizo comúnmente visto en la Tierra. La superficie y el interior lunar, sin embargo, están virtualmente desprovistos de oxígeno, por lo que el hierro metálico prístino es lo que prevalece en la Luna, mientras que el hierro altamente oxidado no había sido confirmado en las muestras traídas por las misiones Apolo. Además, el hidrógeno en el viento solar golpea la superficie lunar, lo que actúa en oposición a la oxidación. Por lo tanto, la presencia de minerales altamente oxidados portadores de hierro, como la hematita, en la Luna es un descubrimiento inesperado.
"Nuestra hipótesis es que la hematita lunar se forma a través de la oxidación del hierro de la superficie lunar debido a la actividad del oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra, que es continuamente arrastrado hasta la superficie de nuestro satélite por el viento solar cuando la Luna se halla en la magnetocola de la Tierra, durante los últimos varios miles de millones de años", dijo Li.
Para hacer este descubrimiento, Li, el profesor Paul Lucey y los coautores del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA y de otros lugares analizaron los datos de reflectancia hiperespectral adquiridos por el Moon Mineralogy Mapper (M3), un instrumento diseñado por el JPL y presente a bordo de la misión india Chandrayaan-1.
"Cuando examiné los datos del M3 en las regiones polares, encontré que algunas características y patrones espectrales son diferentes de los que vemos en las latitudes más bajas o en las muestras del Apolo", dijo Li. "Tenía curiosidad por saber si es posible que haya reacciones agua-roca en la Luna. Después de meses de investigación, descubrí que estaba viendo la firma de la hematita".
El equipo encontró que los lugares donde la hematita está presente están fuertemente correlacionados con el contenido de agua en latitudes altitudes que Li y otros habían encontrado anteriormente, y que están más concentrados en el lado cercano, que siempre está de cara a la Tierra.
"Más hematita en el lado cercano a la Luna sugirió que podría estar relacionada con la Tierra", dijo Li. "Esto me recordó el descubrimiento de la misión japonesa Kaguya de que el oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra puede ser llevado hasta la superficie lunar por el viento solar cuando la Luna está en la magnetocola de la Tierra. Así que el oxígeno atmosférico de la Tierra podría ser el principal oxidante para producir hematita. El impacto de agua y el polvo interplanetario también puede haber jugado papeles críticos".
"Curiosamente, la hematita no está absolutamente ausente del lado lejano de la Luna, donde el oxígeno de la Tierra puede no haber llegado nunca, aunque se han visto muchas menos exposiciones", dijo Li. "La diminuta cantidad de agua (< ~ 0,1 %) observada en las latitudes altas lunares puede haber estado sustancialmente involucrada en el proceso de formación de hematita en el lado lejano de la Luna, lo que tiene importantes implicaciones para la interpretación de la hematita observada en algunos asteroides de tipo S con poca agua".
"Este descubrimiento reformará nuestro conocimiento sobre las regiones polares de la Luna", dijo Li. "La Tierra puede haber jugado un papel importante en la evolución de la superficie de la Luna".
El equipo de investigación espera que las misiones ARTEMISA de la NASA puedan traer muestras de hematita de las regiones polares. Las firmas químicas de esas muestras podrían confirmar su hipótesis de que la hematita lunar está oxidada por el oxígeno de la Tierra y podría ayudar a revelar la evolución de la atmósfera de la Tierra en los últimos miles de millones de años.
