Por qué puede que no haya tanto hielo en algunas zonas de la Luna

En las últimas décadas, hemos descubierto en el Sistema Solar numerosos cráteres cuyo interior no ha visto la luz del Sol desde hace millones de años. Se encuentran muy cerca de los polos, los llamamos zonas (o cráteres) en sombra permanente y son algunos de los lugares más fríos del sistema. No existen en nuestro planeta, pero sí los hay en Mercurio, Ceres o en la Luna, cuyos ejes de rotación tienen una inclinación tan baja que permiten la existencia de estos lugares.

Esta especie de congeladores planetarios son, en teoría, lo suficientemente fríos como para atrapar hielo de agua y otras moléculas volátiles, pudiendo preservar un registro que nos ayude a averiguar la procedencia del agua en la Luna y en nuestro propio planeta, una cuestión que todavía no hemos acabado de resolver y que sigue siendo objeto de debate en el mundo científico.

A pesar del esfuerzo -y de las facilidades por ser un cuerpo cercano- la existencia de depósitos de hielo en nuestra Luna ha sido un tema bastante difícil de estudiar, a diferencia de cuerpos como Ceres o Mercurio, donde los depósitos de hielo son mucho más evidentes. Así que no nos ha quedado más remedio que ponernos creativos para poder conocerlos mejor.

Un nuevo estudio publicado por Li et al. (2026) intenta resolver el misterio de la presencia de hielo en la Luna usando una nueva herramienta -bueno, despegó en 2022- capaz de poner algo de luz en la oscuridad: El instrumento ShadowCam, que viaja a bordo del Korea Pathfinder Lunar Orbiter (o KPLO por sus siglas). Este instrumento es básicamente una cámara de alta sensibilidad que permite cartografiar estas regiones en sombra permanente haciendo uso de un truco… la luz secundaria. Esta luz es la que llegaría a esas regiones en sombra por el reflejo de la propia luz del Sol en el borde y las paredes de los cráteres.

Mercurio, a pesar de ser el planeta más cercano al Sol, posee depósitos de hielo casi puro que tienen decenas de metros de espesor en el interior de sus cráteres polares. En Ceres también apreciamos “parches” de hielo en algunos de sus cráteres polares. Si estas regiones de la Luna son tan antiguas y frías como las de Mercurio o Ceres, ¿por qué otras misiones anteriores solo han encontrado evidencias indirectas o una abundancia muy escasa de hielo? Pruebas tan difíciles de interpretar que a veces ha obligado a los científicos a preguntarse si lo que estaban viendo en realidad es el “ruido” de los instrumentos y no una verdadera señal de la presencia de hielo.

Aquí es donde entra en juego ShadowCam. Con una resolución de tan solo 1.7 metros por pixel y una sensibilidad mucho más alta que las cámaras de misiones anteriores, permite que podamos apreciar la textura del fondo de los cráteres con la misma claridad que las llanuras que están perfectamente iluminadas por el Sol. Lo que los científicos han buscado en estas imágenes han sido dos “señales” ópticas muy concretas que delatarían la presencia de hielo: una alta reflectancia y la dispersión de la luz.

La primera es relativamente fácil de observar: el hielo de agua es mucho más claro que el polvo lunar en luz visible. En Mercurio y Ceres, los depósitos de hielo son el doble de claros que el terreno que los rodea. La segunda señal es más sutil y estudia cómo rebota la luz en la superficie de nuestro satélite. Me explico: la mayor parte del regolito lunar muestra un fenómeno denominado retrodispersión, que quiere decir que la luz que le llega se refleja de nuevo hacia la fuente luminosa, como las señales de tráfico o el ojo de un gato. El hielo de agua, por el contrario, reflejaría la luz al lado opuesto al que se encuentra la fuente luminosa. Pues bien, buscando la existencia de estas dos señales, los científicos esperaban encontrar el hielo “perdido” de la Luna.

En primer lugar, los investigadores crearon un sistema de referencia para conocer de antemano qué podrían esperar de los datos de ShadowCam, diseñando una serie de modelos de cómo se podrían ver las mezclas de hielo y regolito en las imágenes. Observaron que ShadowCam podría detectar el hielo en una proporción del 20% al 30% basándose únicamente en su color. Sin embargo, si aprovechaban la dispersión de la luz, se podría detectar hielo en concentraciones del 5% al 10%, algo fundamental porque podríamos pasar de buscar grandes masas de hielo a buscar zonas cubiertas por capas de hielo mucho más delgadas o con un mayor porcentaje de mezcla.

A medida que los investigadores se pusieron a analizar las imágenes de alta resolución tanto del polo norte lunar como del sur, descubrieron una superficie muy diversa pero sorprendentemente… seca. La mayoría de las zonas de colores más claros que observaron -rocas grandes, el lecho rocoso de los cráteres y la eyecta de los impactos- resultaron ser iguales o muy parecidas a las que vemos en las regiones iluminadas por el Sol.

Para verificar esto, compararon las imágenes tomadas por la ShadowCam de las regiones en sombra permanente con imágenes de cráteres que, dependiendo de la hora del día, pueden estar en sombra, pero de zonas cercanas al ecuador y donde debido a las altas temperaturas la existencia de hielo de agua es físicamente imposible porque se sublimaría rápidamente.

En ambos lugares, las rocas y las paredes de los cráteres tenían el mismo aspecto, lo que sugiere que esas tonalidades que vemos en la mayoría de las zonas en sombra permanente es simplemente el resultado de la existencia de roca “fresca” que ha quedado expuesta recientemente por pequeños impactos o deslizamientos en vez de por la existencia de capas de hielo.

Este hallazgo –y permítanme la broma– fue un verdadero jarro de agua fría para quienes esperaban encontrar grandes cantidades de hielo en estas zonas de la Luna. De hecho, los investigadores concluyen que no hay evidencias de hielo en la superficie –al menos de una manera generalizada en las zonas en sombra permanente de la Luna con abundancias superiores al 20%-30%–. Si hubiesen tales cantidades la ShadowCam lo hubiese podido observar claramente.

Esto tiene consecuencias sobre lo que sabemos. Mercurio y la Luna reciben -y han recibido a lo largo de su historia- el impacto de cometas y asteroides ricos en agua. De hecho, el aporte de agua por impactos en ambos cuerpos debería ser similar. Entonces, ¿por qué en Mercurio hay tanto hielo en sus cráteres mientras que la Luna parece estar mucho más “seca” en esas zonas?

Pues aquí estos investigadores interpretan que podrían existir procesos “destructivos” que provocarían la pérdida de hielo. La Luna carece de un campo magnético global, lo que deja su superficie expuesta al viento solar y a la radiación cósmica, que serían capaces por sí solos de ir erosionando el hielo superficial con el paso del tiempo. Además, puede que la Luna sufra una mayor tasa de bombardeo por micrometeoritos, lo que provocaría que este quedara enterrado antes de tener la oportunidad de acumularse en capas de gran espesor, mezclándose rápidamente con el regolito.

Pero bueno, no todo son malas noticias. El equipo ha identificado algunas “anomalías” que mantienen viva la esperanza de encontrar agua en estas zonas de la Luna. En el cráter Cabeus -el mismo donde la misión LCROSS detectó vapor de agua tras estrellar contra él la etapa de un cohete Centauro- el equipo detectó pequeñas zonas de entre 20 y 50 metros de diámetro muy prometedoras. Estas áreas no solo eran de dos a tres veces más claras que el suelo que las rodea, sino que mostraban el comportamiento lumínico típico del hielo de agua. Así que aquí podría haber una mezcla de polvo y hielo que contuviese más del 10% de este último según sus modelos y, además, también encontraron parches similares en los cráteres Faustini y Hermite A.

Estos pequeños parches de hielo podrían, a su vez, ser el resultado de impactos recientes que han sido capaces de sacar el hielo que hay justo debajo de la superficie, algo que viene respaldado por el hecho de que algunas de estas zonas se encuentran junto a cráteres formados hace poco tiempo en términos geológicos. Esto sugiere, de algún modo, que, aunque la zona más superficial esté “seca” debido a la meteorización espacial, el hielo podría estar escondido a tan solo unos pocos centímetros o metros de profundidad.

Pero buscar hielo en la Luna no es algo que simplemente nos sirva para conocer su procedencia, sino que tiene implicaciones para la exploración humana, ya que el hielo podría ser usado para abastecer a las colonias lunares de oxígeno, agua e incluso nos permitiría fabricar combustible para los cohetes.

Si el hielo estuviese sobre la superficie, su recogida sería mucho más sencilla, pero si está bajo capas de regolito, probablemente tengamos que desarrollar otra tecnología -como excavadoras- que funcionen en la baja gravedad lunar y, dependiendo de la mezcla, procesos de purificación más complejos.

Aunque los resultados algo negativos de este estudio puedan parecernos un “chasco”, lo cierto es que abren una puerta a estudiar las diferencias tan marcadas en la acumulación de hielo entre Mercurio y la Luna, por ejemplo, y a desarrollar misiones que nos permitan ver si quizás el hielo, simplemente, está escondido bajo la superficie o si ha habido procesos que han hecho que el hielo desaparezca casi por completo.

De nuevo, queda claro que, aunque pensemos que lo sabemos todo sobre nuestro vecino más cercano, todavía quedan muchos secretos por descubrir y, por supuesto, nuevos interrogantes por responder.

Referencias:

Li, S., Robinson, M. S., Denevi, B. W., Manheim, M. R., Mazarico, E., Wagner, R. V., Speyerer, E. J., & Mahanti, P. (2026) Searching for surficial water ice in lunar permanently shaded regions (PSRs) with ShadowCam Science Advances doi: 10.1126/sciadv.aec8211

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