A cratera de Shackleton, no pólo sul da Lua, tem sido um enigma, pois seu interior permanentemente sombreado dificulta a detecção do que está dentro. Mas com novas observações usando o altímetro a laser na espaçonave Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), uma equipe de pesquisadores essencialmente iluminou o interior da cratera com luz laser, medindo seu albedo ou refletância natural. Os cientistas descobriram que o chão da cratera é bastante brilhante, uma observação consistente com a presença de gelo. De fato, o gelo pode constituir 22% do material no chão da cratera, com possivelmente mais gelo incorporado nas paredes da cratera.
"Decidimos estudar a luz do dia a partir desta cratera", disse Maria Zuber, do Instituto de Tecnologia Massachuesetts, que lidera uma equipe para estudar a cratera Shackleton. "A partir da incrível densidade de observações, conseguimos fazer um mapa topográfico extremamente detalhado".
Para observações do altímetro a laser, é possível criar mapas de elevação medindo o tempo necessário para que a luz do laser salte para a superfície da Lua e volte ao instrumento. Quanto mais tempo leva, menor a elevação do terreno. Usando essas medidas, o grupo mapeou o chão da cratera e a inclinação de suas paredes.
A equipe usou mais de 5 milhões de medições para criar seu mapa detalhado.
Enquanto o chão da cratera era relativamente brilhante, Zuber e seus colegas observaram que suas paredes eram ainda mais brilhantes. A descoberta foi inicialmente intrigante. Os cientistas pensaram que se o gelo estivesse em qualquer lugar dentro de uma cratera, ele estaria no chão, onde nenhuma luz solar direta penetra. As paredes superiores da cratera de Shackleton são ocasionalmente iluminadas, o que pode evaporar qualquer gelo que se acumule. Uma teoria oferecida pela equipe para explicar o quebra-cabeça é que "terremotos" - tremores sísmicos provocados por impactos de meteoritos ou marés gravitacionais da Terra - podem ter causado as paredes de Shackleton se desprenderem de um solo mais velho e mais escuro, revelando um solo mais novo e brilhante por baixo. O mapa de alta resolução da equipe de Zuber fornece fortes evidências de gelo no chão e nas paredes da cratera.
"Pode haver várias explicações para o brilho observado em toda a cratera", disse Zuber. "Por exemplo, o material mais novo pode ser exposto ao longo de suas paredes, enquanto o gelo pode ser misturado com o piso".
A cratera, em homenagem ao explorador da Antártica Ernest Shackleton, tem quase 20 km de largura e mais de 3 km de profundidade - aproximadamente a profundidade dos oceanos da Terra. Zuber descreveu o interior da cratera como "extremamente acidentado ... não seria fácil rastejar por lá".
Ela acrescentou que o novo mapa topográfico ajudará os pesquisadores a entender a formação de crateras e a estudar outras áreas desconhecidas da lua.
"Nunca vou superar a emoção quando vejo um novo terreno pela primeira vez", disse Zuber. "É esse tipo de motivação que leva as pessoas a explorar, para começar. Obviamente, não estamos arriscando nossas vidas como os primeiros exploradores, mas há um grande investimento pessoal nisso tudo para muitas pessoas. ”
Ben Bussey, cientista da equipe do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, disse que as novas evidências de gelo na cratera de Shackleton podem de fato ajudar a determinar o rumo para futuras missões lunares.
"O gelo nas regiões polares é uma coisa enigmática há algum tempo ... acho que essa é outra evidência da possibilidade de gelo", diz Bussey. "Para realmente responder à pergunta, teremos que enviar um módulo de aterrissagem lunar, e esses resultados nos ajudarão a selecionar para onde enviar um módulo de aterrissagem".
E, para qualquer explorador humano, uma cratera como Shackleton nos pólos lunares pode muito bem ser o melhor local para uma base, pois os pólos contêm regiões de luz solar quase permanente necessárias para a energia e regiões de escuridão quase permanente contendo gelo - ambos que seriam recursos essenciais para qualquer colônia lunar.
A pesquisa da equipe foi publicada hoje no Journal Nature.
Fontes: MIT, NASA
Legenda da imagem do lead: Imagem de elevação (esquerda) e relevo sombreado (direita) de Shackleton, uma cratera de 21 km de diâmetro (12,5 milhas de diâmetro) permanentemente sombreada adjacente ao pólo sul lunar. A estrutura do interior da cratera foi revelada por um modelo de elevação digital construído a partir de mais de 5 milhões de medidas de elevação do altímetro a laser Lunar Orbiter. Crédito: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
Segunda legenda da imagem: Este é um mapa de elevação da cratera Shackleton feita usando os dados do altímetro a laser Lunar Orbiter Laser. As cores falsas indicam altura, com azul mais baixo e vermelho / branco mais alto. et al., Nature, 2012
