Encontrar agua en la Luna es muy importante, no solo a nivel de poder comprender mejor su historia geológica, sino porque esta puede servir para abastecer al ser humano en bases permanentes. Además de su uso para el consumo humano directo, también permitiría obtener oxígeno e hidrógeno, el primero solo respirar, pero la combinación de ambos elementos permitiría generar el combustible necesario para misiones más allá de la órbita lunar o incluso para el retorno a nuestro planeta.

No podemos olvidar que en estos momentos estamos inmersos en una nueva carrera que nos llevará de vuelta a la Luna -esperamos que antes de la década de los 30- en los cuales tanto Estados Unidos -colaborando también con otros países- y China, pretenden empezar a establecer una presencia humana más permanente en nuestro satélite natural, y que permita no solo investigar, sino poner a prueba los sistemas necesarios que nos permitan dar el salto hacia la exploración humana de Marte, y, donde el abastecimiento de agua, también será fundamental.

Nuestra visión sobre la posibilidad de la existencia de agua en la Luna -entiéndase por agua en cualquiera de sus estados, ya sea sólida, líquida o gaseosa- ha cambiado mucho a lo largo de los siglos. Y es que el hecho de que sea un cuerpo sin una atmósfera hacía pensar a los científicos que en su superficie, carente de nubes y de precipitación, probablemente no hubiese una gota de agua.

Esta idea empezó a cambiar allá por la década de los 60, cuando algunos científicos -como Watson, Murray y Brown (1961)- pensaron que podían existir depósitos de hielo en los cráteres en sombra permanente de la Luna, donde en ningún momento del año la luz del Sol los ilumina directamente, algo que haría subir rápidamente las temperaturas y provocar la sublimación del hielo.

Pero las misiones Apolo traerían un gran chasco a estas teorías. Y es que el análisis de las muestras traídas por los astronautas y analizadas en nuestro planeta parecían demostrar que las rocas estaban totalmente secas… ¿Cómo era posible? ¿Se había escapado toda el agua al espacio o quizás la roca ya era seca de por sí?

No sería hasta la década de los 90 cuando las misiones espaciales empezaron a hacer descubrimientos que apuntaban a que si podría existir agua en la superficie de la Luna, aunque en este caso, dentro de los cráteres en sombra permanente, donde ya se había teorizado sobre su existencia en los años 60.

Esto llevó a, por un lado, volver a analizar las muestras de las misiones Apolo con instrumentación mucho más moderna y que arrojó resultados diferentes en algunos casos, y, por otro, las misiones espaciales comenzaron a detectar señales de la presencia de minerales hidratados en la superficie lunar, no solo en las zonas en sombra, sino también en las zonas iluminadas por el Sol.

El origen del agua en la Luna

¿De dónde procede esta agua? Es muy probable que en la Luna estemos viendo moléculas de agua de distinta procedencia. Por un lado, tenemos moléculas que pueden proceder de los volcanes lunares cuya actividad cesó hace unos dos mil millones de años -a grandes rasgos- pero cuyas erupciones pudieron crear atmósferas transitorias a partir de las cuales el vapor de agua pudo depositarse en el interior de los cráteres en sombra permanente.

También es posible que las continuas colisiones de distintos cuerpos contra la Luna -como por ejemplo los cometas y que son más ricos en volátiles- durante millones de años, hayan sido capaces de crear estas acumulaciones en esos cráteres.

Pero es que incluso la interacción del viento solar -un chorro de partículas cargadas como lo son protones y electrones que constantemente son emitidos por el Sol y que llegan hasta nosotros- podría generar algunos de los depósitos de agua que existen en la luna, ya que los protones al combinarse con el oxígeno podrían dar lugar a moléculas de agua.

Eso si, todo apunta a que las reservas de agua en la Luna son mucho menores que en la Tierra, no únicamente por la diferencia de tamaño en este caso sino porque también podría haber perdido una parte sustancial de esta al espacio a lo largo del tiempo, ya que su campo gravitatorio no es suficiente para retenerla.

Antes decíamos que se había descubierto agua incluso en la cara iluminada de la Luna, algo que a simple vista parecía muy diferente. Explicar esta existencia es difícil, ya que el ciclo día-noche haría fácil que el agua se perdiese al espacio, pero aun así se sigue detectando, por lo que tiene que haber algún mecanismo que pueda explicar la presencia de agua.

Un nuevo estudio publicado en Nature Geoscience pone en el radar unos materiales muy particulares y que conocemos como perlas de vidrio, pequeñas esferas de vidrio formadas cuando un meteorito choca con la superficie, en este caso de la Luna. Las grandes presiones y temperaturas generadas por este impacto funden las rocas y el polvo, y, al enfriarse rápidamente, forma estas pequeñas esferas de vidrio.

Estos materiales actuarían como una esponja en miniatura capaz de absorber parte del agua generada por la interacción del viento solar y la superficie y que, en sus estimaciones más optimistas, podrían albergar aproximadamente un equivalente a 270 kilómetros cúbicos de agua, o lo que es lo mismo, alrededor de un diez por ciento del agua que usamos los seres humanos de la Tierra en todo un año.

No son los únicos vidrios. Las muestras de las misiones Apolo incluían una sorpresa también en un material vítreo formado durante las erupciones volcánicas cuando esta era expulsada al espacio y al enfriarse rápidamente acababa formando también unas pequeñas esferas de vidrio volcánico y en las que el agua quedó atrapada en su interior y cuya detección no se pudo confirmar hasta principios de este siglo con las mejoras en las técnicas analíticas.

Sin duda, estos descubrimientos nos están ayudando a tener una imagen más detallada sobre, por un lado, la formación de la Luna y todos los procesos que se han dado a lo largo del tiempo desde su nacimiento y, por otro, de donde buscar el agua de cara a las misiones tripuladas, lo que sin duda condicionará mucho la tecnología y la manera de extraerla.

Referencias:

He, Huicun, Jianglong Ji, Yue Zhang, Sen Hu, Yangting Lin, Hejiu Hui, Jialong Hao, et al. «A Solar Wind-Derived Water Reservoir on the Moon Hosted by Impact Glass Beads». Nature Geoscience, 27 de marzo de 2023. doi: 10.1038/s41561-023-01159-6.

Watson, Kenneth, Bruce Murray, y Harrison Brown. «On the Possible Presence of Ice on the Moon». Journal of Geophysical Research 66, n.º 5 (mayo de 1961): 1598-1600. doi: 10.1029/JZ066i005p01598.

Para saber más:

La porosidad de la corteza lunar
Daniel Marín – Naukas Bilbao 2019: Guía para turistas lunares
¿Por qué las caras de la Luna son tan diferentes?

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.