La NASA detecta agua en la superficie de la Luna

La superficie de la Luna, que hasta ahora se consideraba un cuerpo totalmente árido, en realidad contiene finas capas de agua. Éste es el sorprendente hallazgo que acaba de revelar un estudio, difundido hoy por la revista Science, basado en observaciones de instrumentos de la NASA a bordo de la sonda india Chandrayaan-1. Aunque la cantidad de agua encontrada es escasa, el hallazgo podría ser útil en caso de nuevos viajes tripulados a la Luna.

Hace 40 años, cuando los astronautas de las misiones Apolo de la NASA trajeron piedras lunares, las pusieron en cajas que tenían filtraciones. Esto llevó a los científicos a creer que el aire terrestre había contaminado los contenedores y a descartar la idea de que pudiera haber agua en el satélite natural.

Sin embargo, Larry Taylor, de la Universidad de Tennessee, señala en el estudio que las últimas pruebas y experimentos científicos han indicado que esa suposición era errónea. "Si tienes un metro cúbico de suelo lunar y pudieses estrujarlo obtendrías un litro de agua", asegura el investigador.

"Nos equivocamos. Como había filtraciones en los contenedores supusimos que el agua provenía del aire terrestre", explica. Taylor y su equipo científico usaron un instrumento de la NASA montado en la nave india para analizar la luz que refleja la superficie lunar con el fin de determinar sus materiales.

Interacción de moléculas
Ese instrumento detectó longitudes de onda que indicarían un enlace químico entre dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno para formar la molécula de agua (H20). Según el estudio, en la Luna existirían dos tipos de agua: exógeno, proveniente de objetos externos como meteoritos o cometas que han hecho impacto en la superficie, o endógena, es decir, proveniente de su interior.

"Cuando decimos que hay agua en la Luna, no hablamos de lagos y océanos, ni siquiera de charcos. Agua en la luna significa moléculas de agua e hidróxilo (hidrógeno y oxígeno) que interactúan con moléculas de polvo y roca específicamente en las capas superiores de la superficie", explica Carle Pieters, de la Universidad de Brown.

Taylor y su equipo científico señalan que es muy posible que el agua que se ha detectado en la Luna tenga su origen en la interacción del suelo lunar con vientos solares, cadenas de partículas que constantemente llegan desde el Sol. La radiación espacial inicia una reacción química en la que los átomos de oxígeno del suelo adquieren un núcleo de hidrógeno para crear moléculas de agua y moléculas simples de hidrógeno y oxígeno (OH).

La presencia de agua en la Luna podría facilitar la creación de una base en el satélite terrestre, sobre todo si los astronautas pudieran extraerla calentando la superficie. Además, también podría servir como fuente de oxígeno para obtener aire respirable.

Hallazgo en el planeta rojo
Además, en otra investigación que también ha difundido hoy la NASA, se han encontrado nuevos indicios de agua en Marte. Los instrumentos y cámaras de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) indican que en cráteres de meteoritos entre el polo norte y el ecuador marciano podría haber bajo su superficie agua que es en un 99% pura, señaló uno de los estudios.

"Sabíamos que había agua bajo la superficie en las latitudes altas de Marte, pero ésta se extiende mucho más cerca del ecuador que lo que se creía", indicó Shane Byrne, científico de la Universidad de Arizona.

Byrne, encargado de la cámara de alta resolución instalada en MRO, indicó que "el otro descubrimiento sorprendente es la pureza del hielo expuesto en los cráteres causados por el impacto de los meteoritos".

El científico explicó que debido a que el agua se acumula bajo la superficie se pensó que ésta sería una mezcla de polvo y líquido. "Pero pudimos determinar, dado el tiempo que tardó el hielo en desaparecer, que la mezcla es de un 1% de polvo y un 99% de hielo", indicó.

Ruptura a Escala Nanométrica de una Importante Ley de la Física

Una ley física bien conocida describe la transferencia de calor entre dos objetos, pero algunos físicos habían predicho que tal ley deja de cumplirse cuando los objetos están demasiado cerca uno de otro, y que el nivel de transferencia de calor podría ser distinto, probablemente mayor. Los científicos nunca habían podido confirmar, ni mucho menos medir, la ruptura de esta ley. Ahora, sin embargo, unos investigadores del MIT lo han logrado.

Los resultados de esta observación pionera podrían conducir a nuevas e importantes aplicaciones, incluyendo mejores diseños de los cabezales de los discos duros de ordenador, y nuevos tipos de dispositivos para capturar energía a partir del calor que generalmente se desperdicia.

La ley de la radiación del cuerpo negro de Planck, formulada en 1900 por el físico alemán Max Planck, describe cómo es disipada la energía, en forma de radiación de diferentes longitudes de onda, desde un objeto negro ideal que no refleja nada, llamado cuerpo negro. La ley dice que la emisión térmica relativa de radiación a diferentes longitudes de onda sigue un patrón preciso que varía según la temperatura del objeto. La emisión de un cuerpo negro es considerada como la máxima que un objeto puede irradiar.

La ley se cumple de forma segura para la mayoría de los casos, pero el propio Planck ya sugirió en su día que cuando los objetos están muy cerca, dicha ley podría dejar de cumplirse. Sin embargo, en el siglo transcurrido desde entonces ha resultado increíblemente difícil controlar los objetos para que mantuvieran las minúsculas distancias requeridas para demostrar este fenómeno.
Parte del problema de medir la forma en que la energía es radiada cuando los objetos están muy cerca es la dificultad mecánica de mantener dos objetos muy próximos entre sí, sin dejar que se toquen ni por un momento.

Gang Chen y Sheng Shen del MIT, y Arvind Narayaswamy de la Universidad de Columbia, han conseguido resolver este problema, y han determinado que en distancias muy cortas, como las logradas en estos experimentos, el intercambio calórico puede llegar a ser 1.000 veces mayor de lo que predice la ley de Planck de radiación del cuerpo negro.

En los actuales sistemas magnéticos de grabación de datos, como los discos duros usados en ordenadores, el espacio entre el cabezal de grabación y la superficie del disco suele estar en el orden de los 5 a los 6 nanómetros. El cabezal tiende a calentarse, y los investigadores han estado buscando formas de controlar el calor o incluso de usarlo para controlar la separación.

Tales aplicaciones podrían desarrollarse pronto, y algunas compañías ya han mostrado un fuerte interés en el trabajo.Los nuevos resultados también podrían ayudar al desarrollo de nuevos dispositivos fotovoltaicos de conversión de energía para aprovechar los fotones emitidos por una fuente de calor, en una modalidad de energía solar conocida como termofotovoltaica.