Il cratere di Shackleton sul polo sud della Luna è stato in qualche modo un enigma, poiché il suo interno permanentemente in ombra ha reso difficile rilevare ciò che è dentro. Ma con nuove osservazioni che utilizzano l'altimetro laser sul veicolo spaziale Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), un team di ricercatori ha essenzialmente illuminato l'interno del cratere con la luce laser, misurando l'albedo o la riflessione naturale. Gli scienziati hanno scoperto che il pavimento del cratere è piuttosto luminoso, un'osservazione coerente con la presenza di ghiaccio. In effetti, il ghiaccio può costituire il 22 percento del materiale sul pavimento del cratere, con probabilmente più ghiaccio incorporato nelle pareti del cratere.
"Abbiamo deciso che avremmo studiato la luce del giorno vivente da questo cratere", ha detto Maria Zuber del Massachuesetts Institute of Technology, che ha guidato un team per studiare il cratere di Shackleton. "Dall'incredibile densità di osservazioni siamo stati in grado di creare una mappa topografica estremamente dettagliata."
Per le osservazioni sull'altimetro laser, è possibile creare mappe di elevazione misurando il tempo impiegato dalla luce laser per rimbalzare sulla superficie lunare e tornare allo strumento. Più tempo impiega, più bassa è la quota del terreno. Usando queste misure, il gruppo ha mappato il pavimento del cratere e la pendenza delle sue pareti.
Il team ha utilizzato oltre 5 milioni di misurazioni per creare la mappa dettagliata.
Mentre il pavimento del cratere era relativamente luminoso, Zuber e i suoi colleghi hanno osservato che le sue pareti erano ancora più luminose. La scoperta fu inizialmente sconcertante. Gli scienziati avevano pensato che se il ghiaccio si trovasse in un punto qualsiasi del cratere, sarebbe sul pavimento, dove non penetra la luce solare diretta. Le pareti superiori del cratere di Shackleton sono occasionalmente illuminate, il che potrebbe far evaporare il ghiaccio che si accumula. Una teoria offerta dal team per spiegare l'enigma è che i "terremoti" - scosse sismiche provocate da impatti di meteoriti o maree gravitazionali dalla Terra - potrebbero aver causato la caduta delle pareti di Shackleton dal terreno più vecchio e più scuro, rivelando il terreno più nuovo e più luminoso sotto. La mappa ad altissima risoluzione del team di Zuber fornisce prove evidenti per il ghiaccio sia sul pavimento che sulle pareti del cratere.
"Ci possono essere più spiegazioni per la luminosità osservata in tutto il cratere", ha detto Zuber. "Ad esempio, il materiale più nuovo può essere esposto lungo le sue pareti, mentre il ghiaccio può essere mescolato con il suo pavimento."
Il cratere, che prende il nome dall'esploratore antartico Ernest Shackleton, è largo quasi 20 km (più di 12 miglia) e profondo più di 3 km (2 miglia) - circa quanto gli oceani della Terra. Zuber ha descritto l'interno del cratere come "estremamente robusto ... Non sarebbe facile strisciare lì dentro".
Ha aggiunto che la nuova mappa topografica aiuterà i ricercatori a comprendere la formazione del cratere e studiare altre aree inesplorate della luna.
"Non supererò mai l'emozione quando vedo un nuovo terreno per la prima volta", ha detto Zuber. "È quel tipo di motivazione che induce le persone a esplorare. Ovviamente, non stiamo rischiando la vita come hanno fatto i primi esploratori, ma c'è un grande investimento personale in tutto questo per molte persone ".
Ben Bussey, scienziato dello staff dell'Applied Physics Laboratory della Johns Hopkins University, ha affermato che le nuove prove del ghiaccio nel cratere di Shackleton potrebbero davvero aiutare a determinare il corso delle future missioni lunari.
"Il ghiaccio nelle regioni polari è stato per qualche tempo una cosa enigmatica ... Penso che questo sia un altro elemento di prova per la possibilità del ghiaccio", afferma Bussey. "Per rispondere veramente alla domanda, dovremo inviare un lander lunare e questi risultati ci aiuteranno a selezionare dove inviare un lander".
E per tutti gli esploratori di esseri umani, un cratere come Shackleton ai poli lunari potrebbe essere la posizione migliore per una base, poiché i poli contengono regioni di luce solare quasi permanente necessarie per il potere e regioni di oscurità quasi permanente contenenti ghiaccio - entrambi quale sarebbe risorse essenziali per qualsiasi colonia lunare.
La ricerca del team è stata pubblicata oggi sul Journal Nature.
Fonti: MIT, NASA
Didascalia dell'immagine principale: Immagine in elevazione (a sinistra) e rilievo in ombra (a destra) di Shackleton, un cratere di 21 km di diametro (12,5 miglia di diametro) permanentemente in ombra adiacente al polo sud lunare. La struttura degli interni del cratere è stata rivelata da un modello di elevazione digitale costruito da oltre 5 milioni di misurazioni dell'altitudine dall'altimetro laser Lunar Orbiter. Credito: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
Didascalia seconda immagine: Questa è una mappa altimetrica del cratere Shackleton realizzata utilizzando i dati dell'altimetro laser Orbit lunare LRO. I falsi colori indicano l'altezza, con il blu più basso e il rosso / bianco più alto. et al., Nature, 2012
