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Sabemos que hay óxido en la Tierra y en Marte, lo que no sabíamos es que también lo hay en la Luna, que carece de aire. Hace poco los científicos se sorprendieron al encontrar que nuestro satélite está cogiendo un tono rojizo que cuadra con lo que podría pasar si el hierro se expone al agua y al oxígeno, es decir, se está oxidando. Pero supuestamente la Luna no tiene ninguno de estos elementos. Entonces ¿qué está pasando? La culpa parece ser de la Tierra.
Gracias a una investigación de 2008 sabemos que los polos de la Luna tienen composiciones muy diferentes al resto. Shuai Li, investigador de la Universidad de Hawái en Mānoa, estudió los datos del satélite JPL Moon Mineralogy Mapper, a bordo de un orbitador de la Luna. Lo que encontró en los polos fue unas rocas ricas en hierro con firmas espectrales que coincidían con las de la hematita. Este mineral que abunda en la superficie de la Tierra es un tipo específico de óxido de hierro con la fórmula Fe2O3, cuenta el estudio publicado en 'Science Advances'.
En parte, esto podía deberse en los polos de la Luna sí hay hielo de agua, como se confirmó en agosto de 2018. Esto podría explicar parte de por qué se está oxidando la una, pero sigue abierta a otra gran incógnita: ¿Qué molécula está reaccionando con ese agua para oxidar las rocas lunares?
El misterio comienza con el viento solar, explica la Nasa en un comunicado, que es esa corriente de partículas cargadas que fluye desde el Sol, bombardeando la Tierra y la Luna con hidrógeno.
El hidrógeno dificulta la formación de hematita. Es lo que se conoce como reductor, lo que significa que agrega electrones a los materiales con los que interactúa. Eso es lo contrario de lo que se necesita para producir hematita: para que el hierro se oxide, se requiere un oxidante, que elimina los electrones. Y mientras que la Tierra tiene un campo magnético que la protege de este hidrógeno, la Luna no.
"Es muy desconcertante", dijo Li. "La Luna es un entorno terrible para que se forme hematita". Así que se dirigió a las científicas del JPL Abigail Fraeman y Vivian Sun para que le ayudaran a analizar los datos de M 3 y confirmar su descubrimiento de la hematita.
"Al principio, no lo creía por completo. No debería existir en base a las condiciones presentes en la Luna", dijo Fraeman. "Pero desde que descubrimos agua en la Luna, la gente ha estado especulando que podría haber una mayor variedad de minerales de lo que creemos si el agua hubiera reaccionado con las rocas".
Después de mirar de cerca, Fraeman y Sun se convencieron de que los datos de M 3 sí indican la presencia de hematita en los polos lunares. "Al final, los espectros contenían hematita de manera convincente, y era necesario que hubiera una explicación de por qué está en la Luna", dijo Sun.
Aunque la Luna carece de atmósfera, sí alberga trazas de oxígeno. La fuente de ese oxígeno: nuestro planeta. O mejor dicho, el campo magnético de la Tierra. El oxígeno puede viajar en una especie de cola magnética, como se la conoce oficialmente, 385.00 kilómetros… Hasta la Luna.
Ese descubrimiento encaja con los datos de M 3, que encontró más hematita en el lado cercano de la Luna que mira hacia la Tierra que en el lado lejano. "Esto sugirió que el oxígeno de la Tierra podría estar impulsando la formación de hematita", dijo Li. La Luna se ha estado alejando poco a poco de la Tierra durante miles de millones de años, por lo que también es posible que más oxígeno atravesara esta grieta cuando los dos estaban más cerca en el pasado antiguo.
Luego está la cuestión de que todo ese hidrógeno es entregado por el viento solar. Como reductor, el hidrógeno debería evitar que se produzca la oxidación. Pero la cola magnética de la Tierra tiene un efecto mediador. Además de transportar oxígeno a la Luna desde nuestro planeta de origen, también bloquea más del 99% del viento solar durante ciertos períodos de la órbita de la Luna (específicamente, cuando está en la fase de luna llena). Eso abre ventanas ocasionales durante el ciclo lunar cuando se puede formar óxido.
La tercera pieza del rompecabezas es el agua. Si bien la mayor parte de la Luna está completamente seca, se puede encontrar hielo de agua en los cráteres lunares sombreados en el lado opuesto de la Luna. Pero la hematita se detectó lejos de ese hielo, recalca el comunicado de la Nasa. Li propone que las partículas de polvo que se mueven rápidamente y que azotan regularmente la Luna podrían liberar estas moléculas de agua transportadas por la superficie, mezclándolas con hierro en el suelo lunar. El calor de estos impactos podría aumentar la tasa de oxidación; las propias partículas de polvo también pueden llevar moléculas de agua, implantándolas en la superficie para que se mezclen con el hierro. En los momentos adecuados, es decir, cuando la Luna está protegida del viento solar y hay oxígeno presente, podría producirse una reacción química que induzca la oxidación.
Se necesitan más datos para determinar exactamente cómo interactúa el agua con la roca. Esos datos también podrían ayudar a explicar otro misterio: por qué también se están formando cantidades más pequeñas de hematita en el lado opuesto de la Luna, donde el oxígeno de la Tierra no debería poder alcanzarlo.