El cráter Shackleton en el polo sur de la Luna ha sido un enigma, ya que su interior permanentemente sombreado ha dificultado la detección de lo que hay dentro. Pero con nuevas observaciones utilizando el altímetro láser en la nave espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), un equipo de investigadores esencialmente ha iluminado el interior del cráter con luz láser, midiendo su albedo o reflectancia natural. Los científicos descubrieron que el piso del cráter es bastante brillante, una observación consistente con la presencia de hielo. De hecho, el hielo puede constituir el 22 por ciento del material en el piso del cráter, con posiblemente más hielo incrustado dentro de las paredes del cráter.
"Decidimos que estudiaríamos la luz natural de este cráter", dijo Maria Zuber, del Instituto de Tecnología de Massachuesetts, que dirigió un equipo para estudiar el cráter Shackleton. "A partir de la increíble densidad de observaciones pudimos hacer un mapa topográfico extremadamente detallado".
Para las observaciones del altímetro láser, se pueden crear mapas de elevación midiendo el tiempo que tarda la luz láser en rebotar hacia la superficie de la Luna y volver al instrumento. Cuanto más se demore, más baja será la elevación del terreno. Usando estas medidas, el grupo mapeó el piso del cráter y la pendiente de sus paredes.
El equipo utilizó más de 5 millones de mediciones para crear su mapa detallado.
Si bien el piso del cráter era relativamente brillante, Zuber y sus colegas observaron que sus paredes eran aún más brillantes. El hallazgo fue al principio desconcertante. Los científicos habían pensado que si el hielo estuviera en algún lugar de un cráter, sería en el piso, donde no penetra la luz solar directa. Las paredes superiores del cráter Shackleton están ocasionalmente iluminadas, lo que podría evaporar cualquier hielo que se acumule. Una teoría ofrecida por el equipo para explicar el enigma es que los "terremotos lunares", sacudidas sísmicas provocadas por impactos de meteoritos o mareas gravitacionales desde la Tierra, pueden haber causado que las paredes de Shackleton se desprendieran del suelo más viejo y oscuro, revelando un suelo más nuevo y más brillante debajo. El mapa de ultra alta resolución del equipo de Zuber proporciona una fuerte evidencia de hielo tanto en el piso como en las paredes del cráter.
"Puede haber múltiples explicaciones para el brillo observado en todo el cráter", dijo Zuber. "Por ejemplo, el material más nuevo puede quedar expuesto a lo largo de sus paredes, mientras que el hielo puede mezclarse con su piso".
El cráter, llamado así por el explorador antártico Ernest Shackleton, tiene casi 20 km (más de 12 millas) de ancho y más de 3 km (2 millas) de profundidad, casi tan profundo como los océanos de la Tierra. Zuber describió el interior del cráter como "extremadamente resistente ... No sería fácil arrastrarse por allí".
Agregó que el nuevo mapa topográfico ayudará a los investigadores a comprender la formación de cráteres y a estudiar otras áreas inexploradas de la luna.
"Nunca superaré la emoción cuando vea un nuevo terreno por primera vez", dijo Zuber. "Es ese tipo de motivación lo que hace que las personas exploren para empezar. Por supuesto, no estamos arriesgando nuestras vidas como lo hicieron los primeros exploradores, pero hay una gran inversión personal en todo esto para mucha gente ".
Ben Bussey, científico del personal del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, dijo que la nueva evidencia de hielo en el cráter Shackleton podría ayudar a determinar el curso para futuras misiones lunares.
"El hielo en las regiones polares ha sido algo enigmático durante algún tiempo ... Creo que esta es otra evidencia de la posibilidad de hielo", dice Bussey. "Para responder realmente a la pregunta, tendremos que enviar un módulo de aterrizaje lunar, y estos resultados nos ayudarán a seleccionar dónde enviar un módulo de aterrizaje".
Y para cualquier explorador humano, un cráter como Shackleton en los polos lunares puede ser la mejor ubicación para una base, ya que los polos contienen regiones de luz solar casi permanente necesarias para el poder, y regiones de oscuridad casi permanente que contienen hielo, ambos que serían recursos esenciales para cualquier colonia lunar.
La investigación del equipo fue publicada hoy en la revista Nature.
Fuentes: MIT, NASA
Título de imagen principal: Imagen de elevación (izquierda) y relieve sombreado (derecha) de Shackleton, un cráter de 21 km de diámetro (12.5 millas de diámetro) permanentemente sombreado adyacente al polo sur lunar. La estructura del interior del cráter fue revelada por un modelo de elevación digital construido a partir de más de 5 millones de mediciones de elevación del Altímetro Láser del Orbitador Lunar. Crédito: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
Segunda leyenda de la imagen: Este es un mapa de elevación del cráter Shackleton hecho con los datos del altímetro láser del Orbitador Lunar LRO. Los colores falsos indican altura, con azul más bajo y rojo / blanco más alto. et al., Nature, 2012
