Un nuovo studio sui dati satellitari rileva che numerosi depositi vulcanici distribuiti sulla superficie della Luna contengono quantità insolitamente elevate di acqua intrappolata rispetto ai terreni circostanti. Il ritrovamento di acqua in questi antichi depositi, che si ritiene siano costituiti da perle di vetro formate dall'eruzione esplosiva di magma proveniente dal profondo interno lunare, rafforza l'idea che il mantello lunare sia sorprendentemente ricco d'acqua.

Gli scienziati avevano supposto per anni che l'interno della Luna fosse stato in gran parte impoverito di acqua e altri composti volatili. Che ha cominciato a cambiare nel 2008, quando un team di ricerca, tra cui il geologo della Brown University Alberto Saal, ha rilevato tracce di acqua in alcune delle perle di vetro vulcanico riportate sulla Terra dalle missioni Apollo 15 e 17 sulla Luna. Nel 2011, un ulteriore studio di minuscole formazioni cristalline all'interno di quelle perle ha rivelato che in realtà contengono quantità di acqua simili a quelle di alcuni basalti sulla Terra. Ciò suggerisce che il mantello della Luna, parti di esso, almeno, contengono tanta acqua quanto quella della Terra.

"La domanda chiave è se quei campioni Apollo rappresentano le condizioni di massa dell'interno lunare o invece rappresentano regioni ricche d'acqua insolite o forse anomale all'interno di un mantello altrimenti "secco", " ha detto Ralph Milliken, autore principale della nuova ricerca e professore associato presso il Dipartimento della Terra di Brown, Scienze ambientali e planetarie. "Guardando i dati orbitali, possiamo esaminare i grandi depositi piroclastici sulla Luna che non sono mai stati campionati dalle missioni Apollo o Luna. Il fatto che quasi tutti mostrino tracce d'acqua suggerisce che i campioni Apollo non sono anomali, quindi può darsi che la maggior parte dell'interno della Luna sia bagnata."

La ricerca, che Milliken ha scritto insieme a Shuai Li, un ricercatore post-dottorato presso l'Università delle Hawaii e un recente dottorato di ricerca Brown. laureato, è pubblicato in Geoscienze naturali .

Rilevare il contenuto di acqua dei depositi vulcanici lunari utilizzando strumenti orbitali non è un compito facile. Gli scienziati usano spettrometri orbitali per misurare la luce che rimbalza su una superficie planetaria. Osservando quali lunghezze d'onda della luce vengono assorbite o riflesse dalla superficie, gli scienziati possono farsi un'idea di quali minerali e altri composti sono presenti.

Il problema è che la superficie lunare si riscalda nel corso della giornata, soprattutto alle latitudini dove si trovano questi depositi piroclastici. Ciò significa che oltre alla luce riflessa dalla superficie, lo spettrometro finisce anche per misurare il calore.

"Quella radiazione emessa termicamente avviene alle stesse lunghezze d'onda che dobbiamo usare per cercare l'acqua, " ha detto Milliken. "Quindi per dire con una certa sicurezza che l'acqua è presente, dobbiamo prima tenere conto e rimuovere il componente termicamente emesso."

Fare quello, Li e Milliken hanno utilizzato misurazioni di laboratorio di campioni restituiti dalle missioni Apollo, combinato con un profilo di temperatura dettagliato delle aree di interesse sulla superficie lunare. Utilizzando la nuova correzione termica, i ricercatori hanno esaminato i dati del Moon Mineralogy Mapper, uno spettrometro a immagini che ha volato a bordo dell'orbita lunare indiana Chandrayaan-1.

I ricercatori hanno trovato prove di acqua in quasi tutti i grandi depositi piroclastici che erano stati precedentemente mappati sulla superficie della Luna, compresi i depositi vicino ai siti di atterraggio dell'Apollo 15 e 17 dove sono stati raccolti i campioni di perle di vetro contenenti acqua.

"La distribuzione di questi depositi ricchi di acqua è la cosa fondamentale, " ha detto Milliken. "Sono sparsi sulla superficie, il che ci dice che l'acqua trovata nei campioni Apollo non è una tantum. I piroclastici lunari sembrano essere universalmente ricchi d'acqua, il che suggerisce che lo stesso potrebbe essere vero per il mantello."

L'idea che l'interno della Luna sia ricco d'acqua solleva interrogativi interessanti sulla formazione della Luna. Gli scienziati pensano che la Luna si sia formata da detriti lasciati indietro dopo che un oggetto delle dimensioni di Marte si è schiantato sulla Terra molto presto nella storia del sistema solare. Uno dei motivi per cui gli scienziati avevano ipotizzato che l'interno della Luna dovesse essere asciutto è che sembra improbabile che l'idrogeno necessario per formare l'acqua possa essere sopravvissuto al calore di quell'impatto.

"Le crescenti prove dell'acqua all'interno della Luna suggeriscono che l'acqua è sopravvissuta in qualche modo, o che è stato portato poco dopo l'impatto di asteroidi o comete prima che la Luna si fosse completamente solidificata, Li ha detto. "L'origine esatta dell'acqua nell'interno lunare è ancora una grande domanda".

Oltre a far luce sulla storia dell'acqua nel primo sistema solare, la ricerca potrebbe anche avere implicazioni per la futura esplorazione lunare. Le perle vulcaniche non contengono molta acqua, circa lo 0,05% in peso, dicono i ricercatori, ma i depositi sono grandi, e l'acqua potrebbe essere potenzialmente estratta.

"Altri studi hanno suggerito la presenza di ghiaccio d'acqua nelle regioni in ombra ai poli lunari, ma i depositi piroclastici si trovano in luoghi che possono essere più facilmente accessibili, " ha detto Li. "Tutto ciò che aiuta a salvare i futuri esploratori lunari dal dover portare molta acqua da casa è un grande passo avanti, e i nostri risultati suggeriscono una nuova alternativa".