La contaminación de las naves espaciales podría ocultar las pistas lunares sobre el origen de la vida
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En un estudio firmado por Francisca S. Paiva, Instituto Superior Técnico, de Lisboa, Portugal y Silvio Sinibaldi, Agencia Espacial Europea, Noordwijk, Países Bajos; Open University, Milton Keynes, Reino Unido, se advierte que más de la mitad del metano de escape de las naves lunares podría acabar contaminando áreas de la Luna que de otro modo podrían dar pistas sobre el origen de la vida terrestre. La contaminación podía propagarse rápidamente independientemente del lugar de aterrizaje de la nave; incluso para un aterrizaje en el Polo Sur, las moléculas de metano pueden “saltar” a través de la superficie lunar hasta el Polo Norte de nuestro satélite en menos de dos días lunares.
El estudio apareció hoy en Journal of Geophysical Research: Planets, la revista de la AGU dedicada a la investigación en ciencias planetarias.
En los polos lunares, cráteres cubiertos de oscuridad perpetua (llamados regiones permanentemente sombreadas) contienen hielo que podría contener materiales entregados a la Luna y a la Tierra mediante cometas y asteroides hace miles de millones de años. Los científicos esperan que esos materiales puedan incluir “moléculas orgánicas prebióticas” — ingredientes clave que, bajo las condiciones adecuadas, podrían haberse combinado para formar los bloques originales de la vida, como el ADN. Encontrar esas moléculas en su forma original podría permitir a los investigadores estudiar cómo dieron origen a la vida en la Tierra.
La superficie dinámica y siempre cambiante de la Tierra probablemente borró hace mucho tiempo cualquier rastro de cómo eran esas moléculas originales. La superficie lunar, partes de la cual han permanecido relativamente inalteradas durante miles de millones de años, podría conservar un mejor registro — especialmente en las regiones permanentemente sombreadas, donde las moléculas tienden a acumularse debido a las bajas temperaturas que ralentizan su movimiento. Desafortunadamente, eso también puede incluir moléculas liberadas por naves lunares, lo que podría ocultar evidencias prístinas de materiales originarios de la vida.
Una alocada carrera molecular #
Sinibaldi y Francisca Paiva, física del Instituto Superior Técnico y autora principal del estudio, construyeron un modelo informático para simular cómo podría desarrollarse esa contaminación, utilizando la misión Argonaut de la Agencia Espacial Europea como estudio de caso. Las simulaciones se centraron en cómo el metano, el principal compuesto orgánico liberado durante la combustión de propelentes de los argonautas, podría propagarse por la superficie lunar durante un alunizaje en el Polo Sur de la luna. Mientras que estudios previos habían investigado cómo podrían moverse las moléculas de agua en la Luna, ninguno lo había hecho con moléculas orgánicas como el metano. El nuevo modelo también tuvo en cuenta cómo factores como el viento solar y la radiación ultravioleta afectarían al comportamiento del metano.
“Intentábamos modelar miles de moléculas y cómo se mueven, cómo colisionan entre sí y cómo interactúan con la superficie”, dijo Paiva, que fue estudiante de máster en KU Leuven y becaria en la Agencia Espacial Europea durante la investigación. “Requería mucha potencia computacional. Tuvimos que ejecutar cada simulación durante días o semanas”.
“El marco temporal fue la mayor sorpresa”, señaló Sinibaldi. “En una semana, podrías tener distribución de moléculas desde el Sur hasta el Polo Norte” de la Luna.
¿Por qué? #
Eso se debe en parte a que la Luna casi no tiene atmósfera de otras moléculas con las que chocar. En los modelos, obstaculizadas sólo por la gravedad, en la Luna las moléculas de metano se desplazaban libremente por el paisaje como pelotas rebotadoras en una habitación vacía, energizadas por la luz solar y ralentizadas por el frío.
“Sus trayectorias son básicamente una locura”, resumió Paiva. “Simplemente saltan de un punto a otro”. Eso es preocupante, explicó, porque significa que puede que no haya lugares de aterrizaje infalibles en ningún sitio. “Demostramos que las moléculas pueden viajar por toda la luna. Al final, dondequiera que aterrices, tendrás contaminación por todas partes”.
Eso no significa que no haya nada que hacer para minimizar la contaminación. Los lugares de aterrizaje más fríos, señaló Paiva, podrían aún contener mejor las moléculas de escape que las más calientes. También podría haber formas de evitar la contaminación: Sinibaldi quiere estudiar si las moléculas de escape podrían simplemente depositarse sobre las superficies heladas de los PSR, dejando el material debajo intacto para la investigación.
Por encima de todo lo mencionado, el dúo de investigadores preocupados afirmó que los resultados necesitan confirmación tanto de simulaciones adicionales como de mediciones reales en la Luna. “Quiero llevar esta discusión a los equipos de misión, porque, al final del día, no es teórico — es una realidad que vamos a ir allí”, expresó Sinibaldi. “Perderemos una oportunidad si no tenemos instrumentos a bordo para validar esos modelos”.
Paiva, por su parte, espera estudiar si moléculas distintas al metano, incluidas las del hardware de naves espaciales como la pintura y el caucho, también podrían suponer riesgos para la investigación.
Citas #
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El estudio “Can Spacecraft-Borne Contamination Compromise Our Understanding of Lunar Ice Chemistry?” (“¿Puede la contaminación transmitida por naves espaciales comprometer nuestra comprensión de la química del hielo lunar?”) fue publicado en Journal of Geophysical Research: Planets, una revista de la AGU. Puedes consultar y descargar aquí un pdf del estudio (en inglés). Autores: Francisca S. Paiva, Instituto Superior Técnico, Lisboa, Portugal & Silvio Sinibaldi, Agencia Espacial Europea, Noordwijk, Países Bajos; Open University, Milton Keynes, Reino Unido.
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El artículo Lunar spacecraft exhaust could obscure clues to origins of life fue publicado hoy en la sección de noticias de la AGU.