La luna es eléctrica, sobre todo cuando está llena

La luna suele considerarse un lugar inerte e inactivo. Sin embargo, un nuevo estudio nos recuerda que nuestra pálida guardiana celeste es más dinámica de lo que parece. Mediciones recientes de su endeble atmósfera respaldan la idea de que nuestro satélite está rodeado de un escudo eléctrico y que dicho escudo parece acumular energía cuando la Tierra lo protege de la furia del sol durante la luna llena.

De hecho, cuando observas la brillante luna llena en el firmamento, es probable que estés contemplando el orbe lunar en su punto más eléctrico.

Los mundos con atmósfera acostumbran a tener capas externas conocidas como ionosferas. El material que alcanza estas alturas extraordinarias choca con el vacío del espacio, donde la luz estelar y los rayos cósmicos lo «atacan», arrebatando electrones a los átomos y creando un escudo disperso de gas con carga eléctrica, o plasma.

Pese a su campo gravitatorio extremadamente bajo, la luna posee un tipo de atmósfera muy fina conocida como exosfera. La alimentan pulsos gaseosos en la superficie, impulsados por la desintegración radiactiva, átomos esparcidos por impactos de micrometeoritos y viento solar, e incluso polvo lunar levitado por fuerzas electrostáticas.

En los años 70, las sondas soviéticas Luna 19 y 22 rodearon la luna y rozaron suavemente la capa de partículas cargadas en lo alto del terreno silencioso. Al parecer, como en la Tierra, la exosfera difusa de la luna interactuaba con la luz estelar dando pie a una ionosfera. Es efímera, pero está ahí.

«Hay muchos aspectos que desconocemos y la verdad es que todavía hay polémica», afirma Jasper Halekas, autor principal del nuevo estudio publicado en Geophysical Research Letters y profesor adjunto de física espacial experimental en la Universidad de Iowa.

Parte del problema es que la ionosfera de la luna es tan débil que apenas es detectable cuando está recubierta del plasma que sale del sol y la Tierra. Esto oculta muchas de sus características tras una neblina violenta, suscitando debate.

Un embolsamiento en la cola magnética

Con la esperanza de arrojar luz sobre este enigma, Halekas y su equipo recurrieron a dos sondas que vagaban en la oscuridad. Pertenecen a la misión ARTEMIS —Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon's Interaction with the Sun— de la NASA.

Como su nombre indica, estas sondas, ubicadas en órbitas inusuales cerca de la luna, nos ayudan a entender la influencia del sol en el orbe lunar. Entre otras cosas, el instrumental de las sondas puede observar el interior de la difusa exosfera lunar.

Pero para verla mejor, el equipo aguardó a un momento específico: la luna llena.

En este momento, la luna se encuentra detrás de la Tierra respecto al sol y se introduce en una especie de embolsamiento dentro de la cola alargada del campo magnético terrestre. Esto significa que la luna y la tenue cáscara de la ionosfera lunar están protegidas frente a gran parte del enérgico viento solar que fluye por el espacio profundo de manera constante.

Durante este importante margen, ARTEMIS logró rastrear las ondas de plasma que emergían del lado iluminado de la luna, bombardeado por la luz solar, y crear una imagen mucho más detallada de la ionosfera lunar. Es la primera ocasión en la que se utiliza una técnica de tal precisión en la luna, algo que ha desvelado que la ionosfera lunar es casi un millón de veces más débil que la de la Tierra.

Pese a ser débil, el plasma lunar tiene una densidad sensiblemente superior cuando se encuentra en su refugio que la densidad del plasma que lo rodea. Esto sugiere que la ionosfera lunar se hace más visible cuando se encuentra protegida por la Tierra.

Halekas describe este pico ionosférico relativo como «una pequeña fuente de plasma que burbujea y hierve alrededor de la luna».

Senderos lunares

Esto significa que el plasma lunar puede perturbar perceptiblemente el plasma procedente de la Tierra y el sol, lo que provoca cambios observables en las corrientes eléctricas y la distribución de los electrones en la región. Es posible que exista un vínculo entre la Tierra y la luna basado en el plasma, e investigaciones anteriores ofrecen pruebas tentadoras de la existencia de dicho intercambio de partículas.

Pero, por ahora, un sendero de plasma entre la luna y la Tierra y sus implicaciones para ambos cuerpos celestes son nociones muy especulativas. Hasta que enviemos mejor instrumental espacial, todavía quedarán incógnitas.

A estas alturas, también es difícil determinar si la luna representa a otros cuerpos rocosos del cosmos. Los asteroides y otras lunas de nuestro sistema solar tienden a ser más pequeñas que «nuestra maravillosa luna», afirma Sara Russell, profesora de ciencias planetarias en el Museo de Historia Natural de Londres. Esto significa que retendrían exosferas más delgadas.

Además, los objetos más alejados del sol estarían bañados en menos luz estelar comparados con nuestra luna, lo que significa que sus exosferas no se ionizarían de forma tan eficiente. Ambos factores sugieren que, si estos objetos rocosos poseen ionosferas, probablemente serían más débiles que el velo electrificado de nuestro satélite.

Sin embargo, Halekas explica que la extraña ionosfera lunar es fascinante y «supone una razón para considerar que la luna no es solamente una roca grande, muerta y aburrida en el firmamento».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.