Ο κρατήρας Shackleton στο νότιο πόλο της Σελήνης ήταν κάπως αίνιγμα, καθώς το μόνιμα σκιασμένο εσωτερικό του δυσκολεύτηκε να εντοπίσει τι είναι μέσα. Αλλά με νέες παρατηρήσεις που χρησιμοποιούν το υψόμετρο λέιζερ στο διαστημικό σκάφος Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), μια ομάδα ερευνητών έχει ουσιαστικά φωτίσει το εσωτερικό του κρατήρα με φως λέιζερ, μετρώντας το albedo ή τη φυσική του ανάκλαση. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το δάπεδο του κρατήρα είναι αρκετά φωτεινό, μια παρατήρηση που συνάδει με την παρουσία πάγου. Στην πραγματικότητα, ο πάγος μπορεί να αποτελεί το 22 τοις εκατό του υλικού στο πάτωμα του κρατήρα, με πιθανώς περισσότερο πάγο να είναι ενσωματωμένο στα τοιχώματα του κρατήρα.
«Αποφασίσαμε ότι θα μελετήσουμε τα ζωντανά φώτα του κρατήρα», δήλωσε η Μαρία Ζούμπερ από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Massachuesetts, η οποία ηγήθηκε μιας ομάδας για να μελετήσει τον Shackleton Crater. «Από την απίστευτη πυκνότητα των παρατηρήσεων καταφέραμε να φτιάξουμε έναν εξαιρετικά λεπτομερή τοπογραφικό χάρτη.»
Για παρατηρήσεις υψομέτρου λέιζερ, οι χάρτες ανύψωσης μπορούν να δημιουργηθούν μετρώντας το χρόνο που απαιτείται για να αναπηδήσει το φως λέιζερ στην επιφάνεια της Σελήνης και πίσω στο όργανο. Όσο περισσότερο χρειάζεται, τόσο χαμηλότερο είναι το ύψος του εδάφους. Χρησιμοποιώντας αυτές τις μετρήσεις, η ομάδα χαρτογράφησε το δάπεδο του κρατήρα και την κλίση των τοίχων του.
Η ομάδα χρησιμοποίησε πάνω από 5 εκατομμύρια μετρήσεις για να δημιουργήσει τον λεπτομερή χάρτη τους.
Ενώ το δάπεδο του κρατήρα ήταν σχετικά φωτεινό, η Zuber και οι συνάδελφοί της παρατήρησαν ότι τα τείχη του ήταν ακόμη πιο φωτεινά. Το εύρημα ήταν αρχικά προβληματικό. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι αν ο πάγος ήταν οπουδήποτε μέσα σε έναν κρατήρα, θα ήταν στο πάτωμα, όπου δεν θα διεισδύσει άμεσο ηλιακό φως. Τα άνω τοιχώματα του κρατήρα Shackleton φωτίζονται περιστασιακά, τα οποία θα μπορούσαν να εξατμίσουν κάθε πάγο που συσσωρεύεται. Μια θεωρία που προσφέρεται από την ομάδα για να εξηγήσει το παζλ είναι ότι το «moonquakes» - σεισμική ανατάραξη που προκαλείται από μετεωρίτες κρούσεις ή βαρυτικές παλίρροιες από τη Γη - μπορεί να έχει προκαλέσει τα τείχη του Shackleton να πέφτουν από παλαιότερα, πιο σκοτεινά εδάφη, αποκαλύπτοντας νεώτερο, φωτεινότερο έδαφος από κάτω. Ο χάρτης εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης της ομάδας του Zuber παρέχει ισχυρές ενδείξεις για πάγο τόσο στο πάτωμα όσο και στους τοίχους του κρατήρα.
"Μπορεί να υπάρχουν πολλές εξηγήσεις για την παρατηρούμενη φωτεινότητα σε ολόκληρο τον κρατήρα", δήλωσε ο Zuber. "Για παράδειγμα, νεότερο υλικό μπορεί να εκτεθεί κατά μήκος των τοίχων του, ενώ ο πάγος μπορεί να αναμιχθεί με το δάπεδο του."
Ο κρατήρας, που πήρε το όνομά του από τον εξερευνητή της Ανταρκτικής, Έρνεστ Σάκλετον, έχει πλάτος σχεδόν 20 χλμ. (Πάνω από 12 μίλια) και βάθος πάνω από 3 χλμ. - περίπου τόσο βαθιά όσο οι ωκεανοί της Γης. Ο Zuber περιέγραψε το εσωτερικό του κρατήρα ως «εξαιρετικά τραχύ… Δεν θα ήταν εύκολο να σέρνεται κανείς εκεί μέσα».
Πρόσθεσε ότι ο νέος τοπογραφικός χάρτης θα βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν το σχηματισμό κρατήρα και να μελετήσουν άλλες μη διαγραμμένες περιοχές της Σελήνης.
«Δεν θα ξεπεράσω ποτέ τη συγκίνηση όταν βλέπω ένα νέο έδαφος για πρώτη φορά», είπε ο Zuber. «Είναι ένα τέτοιο κίνητρο που κάνει τους ανθρώπους να εξερευνήσουν αρχικά. Φυσικά, δεν διακινδυνεύουμε τη ζωή μας όπως έκαναν οι πρώτοι εξερευνητές, αλλά υπάρχει μεγάλη προσωπική επένδυση σε όλα αυτά για πολλούς ανθρώπους. "
Ο Ben Bussey, επιστήμονας προσωπικού στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, δήλωσε ότι τα νέα στοιχεία για τον πάγο στον κρατήρα Shackleton μπορεί πράγματι να βοηθήσουν στον καθορισμό της πορείας για μελλοντικές σεληνιακές αποστολές.
«Ο πάγος στις πολικές περιοχές υπήρξε ένα αινιγματικό πράγμα εδώ και αρκετό καιρό… Νομίζω ότι αυτό είναι ένα άλλο στοιχείο για την πιθανότητα πάγου», λέει ο Bussey. "Για να απαντήσουμε πραγματικά στην ερώτηση, θα πρέπει να στείλουμε ένα σεληνιακό προσγείωση, και αυτά τα αποτελέσματα θα μας βοηθήσουν να επιλέξουμε πού θα στείλουμε έναν εκφορτωτή."
Και για οποιονδήποτε εξερευνητή ανθρώπων, ένας κρατήρας όπως ο Σάκλετον στους σεληνιακούς πόλους μπορεί να είναι η καλύτερη τοποθεσία για μια βάση, καθώς οι πόλοι περιέχουν περιοχές σχεδόν μόνιμου ηλιακού φωτός που απαιτούνται για ισχύ και περιοχές σχεδόν μόνιμου σκοταδιού που περιέχουν πάγο - και τα δύο που θα ήταν απαραίτητοι πόροι για οποιαδήποτε σεληνιακή αποικία.
Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Nature.
Πηγές: MIT, NASA
Υπότιτλος επικεφαλής εικόνας: Υψόμετρο (αριστερά) και σκιασμένη ανάγλυφη (δεξιά) εικόνα του Shackleton, διαμέτρου 21 χιλιομέτρων (12,5 μιλίων) μόνιμα σκιασμένος κρατήρας δίπλα στον σεληνιακό νότιο πόλο. Η δομή του εσωτερικού του κρατήρα αποκαλύφθηκε από ένα ψηφιακό μοντέλο ανύψωσης που κατασκευάστηκε από πάνω από 5 εκατομμύρια μετρήσεις ύψους από το Lunar Orbiter Laser Altimeter. Πίστωση: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
Δεύτερη λεζάντα εικόνας: Αυτός είναι ένας χάρτης ανύψωσης του κρατήρα Shackleton που κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας δεδομένα LRO Lunar Orbiter Laser Altimeter. Τα ψεύτικα χρώματα δείχνουν ύψος, με το χαμηλότερο μπλε και το κόκκινο / άσπρο υψηλότερο. et al., Nature, 2012
