Átomos de hidrógeno selenitas.

Por una de esas casualidades que hay en la ciencia, científicos que pretendían sondear los límites exteriores del Sistema Solar se han encontrado con un fenómeno inusual mucho más cerca de casa. Los instrumentos a bordo de una nave espacial de la NASA han detectado átomos de hidrógeno de alta velocidad provenientes de la Luna. Los átomos tienen su origen en protones solares.

El regolito lunar se ve bombardeado continuamente por distintos tipos de radiaciones. La mayor parte proviene del viento solar, un flujo de protones que se mueve a unos 1,6 millones de kilómetros por hora desde el Sol en todas direcciones. Cuando estas partículas impactan en la Luna en su mayoría se quedan en la superficie lunar. Se sospechaba que un pequeño número cogía un electrón y rebotaba de nuevo al espacio como átomos neutros energéticos (ANE), es decir, como átomos de hidrógeno de alta velocidad. Sin embargo nadie había detectado estas partículas rebotadas hasta que un equipo del Southwest Research Institute en San Antonio (Texas, EE.UU.) activó un instrumento del IBEX (Interstellar Boundary Explorer o, lo que viene a ser, el Explorador de la Frontera Interestelar) el pasado mes de diciembre.

El IBEX se diseñó para estudiar la frontera interestelar, esa región del espacio a varios miles de millones de la Tierra en la que la presión del viento solar se ve equilibrada por la procedente del resto de la Vía Láctea. El equipo liderado por David McComas estaba arrancando el detector de partículas de alta velocidad del IBEX justo cuando la Luna pasaba por su campo de visión. De repente, el instrumento comenzó a registrar un montón de señales de átomos de hidrógeno de alta velocidad procedentes de la Luna. El instrumento ni siquiera estaba completamente operativo.

Cuando lo estuvo, McComas et al. pudieron determinar que el albedo lunar de ANE, esto es, el porcentaje de protones que la Luna refleja en forma de átomos de hidrógeno de alta velocidad, era del 10% ó 150 toneladas de hidrógeno al año. Las mediciones llevadas a cabo aseguran que los átomos son neutros (un electrón por cada protón) por lo que en sus desplazamientos por el espacio no se ven afectados por los campos electromagnéticos, lo que implica que los albedos ENA de asteroides, las lunas de Marte o las de Júpiter viajan sin perturbaciones hasta los detectores.

Este hallazgo es importante para comprender los procesos universales de rebote y neutralización por parte de superficies complejas. El hecho de que se refleja una parte importante de la radiación incidente como átomos neutros hace a estos ANE una herramienta muy útil para determinar las características de la superficie (rocosa, polvorienta, helada) que los ha reflejado no sólo en nuestro Sistema Solar sino también en planetas extrasolares.

Referencia:

McComas, D., Allegrini, F., Bochsler, P., Frisch, P., Funsten, H., Gruntman, M., Janzen, P., Kucharek, H., Möbius, E., Reisenfeld, D., & Schwadron, N. (2009). Lunar backscatter and neutralization of the solar wind: First observations of neutral atoms from the Moon Geophysical Research Letters, 36 (12) DOI: 10.1029/2009GL038794