Un nuevo estudio señala que el gas de cola de metano liberado durante el proceso de ignición y aterrizaje de futuras misiones de alunizaje puede extenderse a las zonas de sombra permanentes más frías y científicamente más valiosas de los polos lunares en muy poco tiempo, "contaminando" así las pistas químicas relacionadas con el origen de la vida en la Tierra que se han conservado allí durante miles de millones de años. Los modelos muestran que se necesitan menos de dos meses sinódicos para que las moléculas de metano salten de un polo al otro, y aproximadamente la mitad de ellas eventualmente se depositarán en las frías depresiones de los polos, directamente mezcladas con antiguas capas de hielo que se consideran los "archivos químicos originales".
El estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets y dirigido por el oficial de protección planetaria de la Agencia Espacial Europea (ESA) Silvio Sinibaldi y la física Francesca Paiva, se centra en una pregunta central: a medida que los gobiernos, las empresas comerciales y diversas organizaciones lanzan una nueva ola de alunizajes, si las actividades humanas están reescribiendo inadvertidamente o incluso borrando evidencia clave sobre el origen de la vida en la Luna. El equipo de investigación cree que al formular el plan de la misión lunar, la "protección del medio ambiente lunar y de los archivos científicos" debe incluirse en el ámbito de la protección planetaria, de lo contrario, una gran cantidad de valiosa información original podría quedar "cubierta" por los propios humanos en las próximas décadas.
La comunidad científica siempre ha concedido gran importancia a las zonas de sombra permanentes en los polos de la Luna. Se cree que estos cráteres de impacto, que están protegidos de la luz solar directa durante todo el año, contienen hielo y materia orgánica aportados por impactos de cometas y asteroides hace miles de millones de años. Pueden incluir "moléculas orgánicas prebióticas", es decir, sustancias químicas que pueden evolucionar hasta convertirse en los primeros componentes básicos de la vida en las condiciones adecuadas. Dado que las actividades geológicas a largo plazo y la erosión de la Tierra casi han borrado registros químicos tan antiguos, estas áreas extremadamente frías de la Luna se han convertido en laboratorios naturales para rastrear los inicios químicos de la vida. Una vez mezcladas con componentes modernos de los gases de escape, las señales originalmente extremadamente débiles y preciosas pueden oscurecerse.
Para evaluar el riesgo de contaminación, Paiva y sus colegas construyeron un modelo numérico de alta precisión, tomando como caso de estudio el módulo de aterrizaje lunar "Argonaut" de la Agencia Espacial Europea, para simular el comportamiento de migración y deposición del metano, el principal componente orgánico de los gases de escape, en la superficie lunar cuando aterrizó en el polo sur lunar. A diferencia de estudios anteriores sobre la migración de moléculas de agua, este modelo considera sistemáticamente por primera vez el movimiento de moléculas orgánicas en el entorno ultradelgado de la Luna, y también incorpora los efectos del viento solar, la radiación ultravioleta y otros factores sobre la distribución y la vida útil del metano, por lo que se acerca más al escenario real de la misión.
Los resultados de la simulación muestran que las moléculas de metano liberadas durante la etapa de aterrizaje volarán balísticamente sobre la superficie lunar como "pelotas que rebotan", casi sin resistencia atmosférica y solo saltarán al suelo bajo la influencia de la gravedad para cubrir una gran distancia. Bajo los efectos alternos del calentamiento de la luz solar y el enfriamiento de las sombras, estas moléculas pueden "saltar" desde el Polo Sur al Polo Norte en menos de dos meses sinódicos, y en aproximadamente siete meses sinódicos (equivalentes a casi siete meses en la Tierra), más de la mitad del metano del gas de cola queda "atrapado en frío" en las áreas de baja temperatura de los dos polos, de los cuales alrededor del 42% se deposita en la Antártida y el 12% se deposita en el Polo Norte.
Lo que sorprendió a los investigadores fue la escala de tiempo del proceso: en apenas una semana aproximadamente (en la escala de un día lunar), las moléculas pueden propagarse globalmente de polo a polo, lo que significa que hay pocos lugares de aterrizaje que sean completamente seguros y libres de contaminación remota. Paiva señaló que en la superficie lunar cercana al vacío, las moléculas de metano no chocan ni se dispersan con tanta frecuencia como lo hacen en la atmósfera terrestre. En cambio, se calientan en el área iluminada por el sol, se enfrían en el área sombreada y se capturan gradualmente a lo largo de una trayectoria parabólica simple, haciendo que "cualquier aterrizaje sea una entrada de materia exógena a todo el entorno lunar".
Sin embargo, el estudio también cree que los humanos todavía tenemos margen para frenar esta tendencia. Por ejemplo, al dar prioridad a áreas de aterrizaje más frías, los gases de escape pueden limitarse a un rango más pequeño hasta cierto punto, o al reducir las emisiones de contaminantes orgánicos provenientes de la combustión a través del diseño de la misión. Una idea propuesta por Sinibaldi es que en el futuro podremos centrarnos en estudiar si las moléculas de los gases de escape se depositan sólo en la superficie de la capa de hielo permanentemente en sombra, sin profundizar en el interior. Si se puede confirmar que la "capa de contaminación" sólo cubre la superficie, entonces la detección científica podrá evitar la interferencia de las actividades humanas perforando muestras más profundas.
Ambos investigadores enfatizaron la necesidad de una evaluación sistemática del comportamiento de diferentes clases de moléculas, no solo del metano, respaldada por más modelos y futuras mediciones de campo. Paiva planea estudiar más a fondo otras fuentes potenciales de contaminación del cuerpo de la nave espacial, como las moléculas liberadas de materiales como pintura y caucho. Estos componentes también pueden estar atrapados por frío en las regiones polares, lo que genera ruido adicional al análisis de la materia orgánica original.
En la Tierra, los humanos han establecido regulaciones especiales para prevenir la contaminación y la sobreexplotación en áreas como la Antártida y los parques nacionales, y los investigadores creen que el valor científico y ambiental de la Luna no es menos valioso que el de estas áreas protegidas. Sinibaldi pidió que se introduzcan ideas de protección similares en la planificación de alunizajes lo antes posible y que las próximas misiones estén equipadas con los instrumentos de seguimiento necesarios para "comprobar el modelo durante la exploración". De lo contrario, los humanos podrían borrar sin darse cuenta los "archivos del origen de la vida" de la luna antes de comprenderlos verdaderamente.
Compilado de /ScitechDaily