Para sorpresa de muchos científicos, la hematita mineral de hierro oxidado se ha descubierto en latitudes altas de la Luna, según un estudio publicado hoy en Science Advances dirigido por Shuai Li, investigador asistente del Instituto de Geofísica y Planetología de Hawai'i ( HIGP) en la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánica y Terrestre de UH Mānoa (SOEST).
El hierro es muy reactivo con el oxígeno, formando óxido rojizo que se ve comúnmente en la Tierra. Sin embargo, la superficie y el interior de la Luna están prácticamente desprovistos de oxígeno, por lo que el hierro metálico prístino prevalece en la Luna y el hierro altamente oxidado no se ha confirmado en muestras devueltas de las misiones Apolo. Además, el hidrógeno del viento solar golpea la superficie lunar, que actúa en oposición a la oxidación. Entonces, la presencia de minerales que contienen hierro altamente oxidados, 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 por el oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra que ha sido continuamente arrastrado a la superficie lunar por el viento solar cuando la Luna está en la cola magnética de la Tierra durante los últimos miles de millones de años". dijo Li.
Para hacer este descubrimiento, Li, el profesor de HIGP Paul Lucey y los coautores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y en otros lugares analizaron los datos de reflectancia hiperespectral adquiridos por el Moon Mineralogy Mapper (M3) diseñado por el JPL de la NASA a bordo de la misión Chandrayaan-1 de India.
Esta nueva investigación se inspiró en el descubrimiento anterior de Li de hielo de agua en las regiones polares de la Luna en 2018.
"Cuando examiné los datos de M3 en las regiones polares, encontré que algunas características espectrales y patrones son diferentes de los que vemos en las latitudes más bajas o las muestras de 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 descubrió que los lugares donde hay hematita están fuertemente correlacionados con el contenido de agua en la latitud Li alta y otros encontrados anteriormente y están más concentrados en el lado cercano, que siempre mira hacia la Tierra.
"Más hematita en el lado cercano lunar sugirió que podría estar relacionado con la Tierra", dijo Li. "Esto me recordó un descubrimiento de la misión japonesa Kaguya de que el oxígeno de la atmósfera superior de la Tierra puede ser transportado a la superficie lunar por el viento solar cuando la Luna está en la cola magnética de la Tierra. Por lo tanto, el oxígeno atmosférico de la Tierra podría ser el principal oxidante para producir hematita . El agua y el impacto del polvo interplanetario también pueden haber jugado un papel fundamental "
"Curiosamente, la hematita no está absolutamente ausente del otro lado de la Luna, donde el oxígeno de la Tierra nunca pudo haber llegado, aunque se observaron muchas menos exposiciones", dijo Li. "La minúscula cantidad de agua (<~ 0,1% en peso) observada en latitudes lunares altas puede haber estado sustancialmente involucrada en el proceso de formación de hematites en el lado opuesto de la luna, lo que tiene importantes implicaciones para interpretar la hematites observada en algunos S pobres en agua -tipo asteroides ".
"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 ARTEMIS de la NASA puedan devolver muestras de hematita de las regiones polares. Las firmas químicas de esas muestras pueden confirmar su hipótesis de si la hematita lunar es oxidada por el oxígeno de la Tierra y puede ayudar a revelar la evolución de la atmósfera de la Tierra en los últimos miles de millones de años.
Fuente y enlace a la investigación:
Shuai Li, Paul G. Lucey, Abigail A. Fraeman, Andrew R. Poppe, Vivian Z. Sun, Dana M. Hurley and Peter H. Schultz. Widespread hematite at high latitudes of the Moon. Science Advances, 2020