Nuove osservazioni di un team di astronomi statunitensi hanno sollevato nuovi dubbi sulla possibilità che la superficie lunare possa ospitare abbondante ghiaccio d’acqua. Pubblicando i loro risultati sulla rivista Science Advances, un team guidato da Shuai Li dell’Università delle Hawaii a Manoa ha dimostrato che il ghiaccio relativamente puro (che costituisce oltre il 20-30% del materiale superficiale) è probabilmente assente dalle regioni permanentemente in ombra della Luna.
Ghiaccio nell’ombra
In tutto il Sistema Solare, diversi corpi rocciosi ospitano regioni permanentemente in ombra (PSR). Questi ambienti si formano in condizioni piuttosto rigide: il corpo deve avere una piccola inclinazione assiale e presentare crateri profondi vicino ai poli che non ricevono mai luce solare diretta. In assenza di atmosfera che intrappoli il calore, ci si aspetta che queste regioni rimangano estremamente fredde.
Anche su Mercurio, dove le temperature diurne possono superare i 400°C, le PSR possono fungere da trappole fredde a lungo termine per il ghiaccio d’acqua. Oltre a Mercurio, questi depositi sono stati confermati anche su Cerere, l’oggetto più grande della fascia degli asteroidi. Sulla Luna, tuttavia, le prove della presenza di ghiaccio sono finora rimaste indirette, suggerendo che potrebbe essere molto più scarso.
Alla ricerca del ghiaccio lunare
Nel loro studio, il team di Li ha ampliato questa ricerca utilizzando immagini a lunghezza d’onda visibile di diverse PSR lunari catturate da ShadowCam, una telecamera a bordo del Korea Pathfinder Lunar Orbiter, la prima missione lunare della Corea del Sud. Per rilevare il ghiaccio solido, i ricercatori si sono concentrati su due delle sue principali proprietà ottiche. Rispetto alla regolite lunare (la polvere e le rocce sciolte che ricoprono la superficie), il ghiaccio d’acqua è sia più riflettente alle lunghezze d’onda visibili sia più fortemente diffuso in avanti, un effetto che può essere rilevato puntando la telecamera in direzioni leggermente diverse e misurando come la luminosità della superficie cambia con l’angolo di visuale.
Gli astronomi generalmente concordano sul fatto che è improbabile che il ghiaccio lunare sia puro, ma che formi piuttosto miscele con la regolite in proporzioni variabili. Queste miscele produrrebbero diverse caratteristiche di riflettanza e diffusione a seconda della quantità di ghiaccio che contengono.
Meno di quanto sperato
Purtroppo per alcuni astronomi, i risultati del team rappresenteranno un duro colpo per le ipotesi che prevedono un’abbondante presenza di ghiaccio nelle regioni permanentemente in ombra della Luna. Per essere rilevato in modo affidabile tramite riflettanza e diffusione, il ghiaccio deve costituire almeno il 20-30% della miscela superficiale, ma anche a questo livello, Li e colleghi non hanno trovato alcun segnale chiaro in nessuna delle regioni osservate da ShadowCam. Se questo risultato fosse confermato, escluderebbe di fatto la presenza di abbondante ghiaccio d’acqua vicino alla superficie nelle regioni permanentemente in ombra della Luna.
Tuttavia, i risultati non significano certamente che il ghiaccio sia del tutto assente. Il team osserva che alcune misurazioni potrebbero comunque essere compatibili con miscele contenenti meno del 10% circa di ghiaccio d’acqua, livelli che rimangono al di sotto degli attuali limiti di rilevamento.
Nei futuri studi, Li e colleghi si impegneranno ad approfondire questa possibilità spingendo le soglie di rilevamento al di sotto dell’1%. Anche se venisse confermata la presenza di piccole quantità di ghiaccio, questi risultati sarebbero cruciali: rivelerebbero l’accesso a risorse vitali per le future missioni con equipaggio e potrebbero offrire nuove prove su come l’acqua sia arrivata per la prima volta sulla Luna. A loro volta, gli astronomi potrebbero ottenere nuovi indizi sulla sfuggente storia primordiale del Sistema Solare.
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