Microfotografía de una sección delgada de muestras lunares 14053. (Crédito: Larry Taylor / Universidad de Tennessee)

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Sus hallazgos se detallan en la revista Nature.

"El hecho de que hemos sido capaces de medir cuantitativamente la cantidad importante de agua en un mineral lunar es verdaderamente sorprendente", añade el autor principal Jeremy Boyce, un visitante en geoquímica en el Caltech, y científico investigador en la Universidad de California en Los Ángeles.

El equipo encontró que el agua en un mineral de fosfato de calcio, apatita, dentro de un basalto recolección de la superficie de la luna por los astronautas del Apolo 14. Para ser precisos, no encontraron "agua" - la molécula de H2O. Más bien, se encontraron con el hidrógeno en forma de un anión hidroxilo, OH-, con destino en la red mineral apatita.

"Hidróxido es un pariente químico cercano del agua", explica el coautor George Rossman, Eleanor Caltech y John R. McMillan profesor de Mineralogía. "Si se calienta la apatita, los iones hidroxilo se 'descomponen' y salen como el agua." 

El equipo de Caltech analizó la apatita lunar para el hidrógeno, azufre y cloro utilizando una microsonda de iones, que es capaz de analizar los granos minerales con tamaños mucho más pequeños que el ancho de un cabello humano. Este instrumento dispara un haz focalizado de iones de alta energía en la superficie de la muestra, pulverización átomos objetivo inmediato que se recogen y analizan en un espectrómetro de masas.

"Nos dimos cuenta de que la luna y la tierra fueron capaces de hacer el mismo tipo de apatita, relativamente rica en hidrógeno, azufre y cloro", dice Boyce. ¿Significa eso que la luna es tan inundado de agua, como nuestro planeta? Casi ciertamente no, dicen los científicos. De hecho, la cantidad de agua de la Luna debe contener para ser capaz de generar apatita hidroxilo ricos sigue siendo una cuestión abierta. Después de todo, es difícil ampliar la cantidad de agua que se encuentra en la apatita - 1600 partes por millón o un 0,16 por ciento en peso - para determinar qué cantidad de agua que hay en el paisaje lunar. La apatita que se estudió no es abundante, y está formada por procesos que tienden a concentrarse de hidrógeno a niveles mucho más altos que están presentes en las rocas de su huésped o la luna en su conjunto.

"Hay más agua en la Luna que las personas sospechosas", dice Eiler, "pero todavía hay probabilidades órdenes de magnitud menor que la que hay en la tierra.

No obstante, el hallazgo es significativo por lo que implica sobre la composición de nuestra luna y su historia. "Estos resultados nos dicen que los procesos geológicos en la Luna son capaces de crear por lo menos una de minerales hidratados,dice Eiler.

Las observaciones recientes espectroscópicas de la luna mostró que el hidrógeno está presente en su superficie, tal vez incluso como hielo de agua. Pero eso podría ser un fino barniz, posiblemente de hidrógeno trajo a la superficie de la Luna por cometas o el viento solar. Nuestros hallazgos muestran que el hidrógeno es también parte de la grabación de rock de la luna, y ha sido desde principios de su historia.

Su trabajo fue financiado por concesiones de la NASA Cosmoquímica Programa, la National Science Foundation, y Gordon y Betty Moore Foundation.