Кратер Шеклтона на южном полюсе Луны был в некотором роде загадкой, поскольку его постоянно затененная внутренняя часть затрудняла обнаружение того, что находится внутри. Но благодаря новым наблюдениям с использованием лазерного высотомера на космическом корабле Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) группа исследователей практически осветила внутреннюю часть кратера лазерным излучением, измерив его альбедо или естественную отражательную способность. Ученые выяснили, что пол кратера довольно яркий, наблюдение согласуется с наличием льда. На самом деле, лед может составлять 22 процента материала на дне кратера, и, возможно, больше льда встраивается в стены кратера.
«Мы решили, что будем изучать дневной свет из этого кратера», - сказала Мария Цубер из Массачусетского технологического института, которая возглавляет группу по изучению кратера Шеклтона. «Из невероятной плотности наблюдений мы смогли сделать чрезвычайно подробную топографическую карту».
Для наблюдений с помощью лазерного альтиметра карты высот можно создать, измерив время, необходимое для отражения лазерного света от поверхности Луны и обратно к инструменту. Чем дольше это занимает, тем ниже высота местности. Используя эти измерения, группа нанесла на карту пол кратера и наклон его стен.
Команда использовала более 5 миллионов измерений для создания своей подробной карты.
В то время как пол кратера был относительно ярким, Зубер и ее коллеги заметили, что его стены были еще ярче. Открытие было сначала загадочным. Ученые думали, что если бы лед был где-нибудь в кратере, он был бы на полу, где прямой солнечный свет не проникал. Верхние стены кратера Шеклтона иногда освещаются, что может испарять накопившийся лед. Теория, предложенная группой для объяснения загадки, заключается в том, что «лунные землетрясения» - сейсмическое сотрясение, вызванное ударами метеоритов или гравитационными приливами с Земли, - возможно, заставили стены Шеклтона соскользнуть со старой, более темной почвы, обнажая новую, более яркую почву под ней. Карта сверхвысокого разрешения команды Зубера дает убедительные доказательства наличия льда как на полу, так и на стенах кратера.
«Там может быть несколько объяснений наблюдаемой яркости во всем кратере», сказал Зубер. «Например, более новый материал может быть выставлен вдоль его стен, в то время как лед может смешиваться с его полом».
Кратер, названный в честь исследователя Антарктики Эрнеста Шеклтона, имеет ширину около 20 км (более 12 миль) и глубину более 3 км (2 миль) - примерно так же глубоко, как земные океаны. Зубер описал внутреннюю часть кратера как «чрезвычайно прочную ... Там будет нелегко ползти».
Она добавила, что новая топографическая карта поможет исследователям понять формирование кратера и изучить другие неизведанные области Луны.
«Я никогда не переживу острых ощущений, когда впервые увижу новый ландшафт», - сказал Зубер. «Именно такая мотивация заставляет людей начинать исследования. Конечно, мы не рискуем своей жизнью, как это делали ранние исследователи, но для многих людей во все это вложены большие личные средства ».
Бен Бесси, штатный сотрудник Лаборатории прикладной физики при Университете Джона Хопкинса, сказал, что новые доказательства наличия льда в кратере Шеклтона могут действительно помочь определить курс для будущих лунных миссий.
«Лед в полярных регионах в течение некоторого времени представлял собой загадочную вещь… Я думаю, что это еще одно доказательство возможности льда», - говорит Басси. «Чтобы по-настоящему ответить на вопрос, нам нужно отправить лунную посадочную площадку, и эти результаты помогут нам выбрать, куда отправить посадочную площадку».
И для любого исследователя людей кратер, такой как Шеклтон на лунных полюсах, вполне может быть лучшим местом для базы, поскольку полюса содержат области почти постоянного солнечного света, необходимые для питания, и области почти постоянной темноты, содержащие лед - оба что было бы важным ресурсом для любой лунной колонии.
Исследование команды было опубликовано сегодня в журнале Nature.
Источники: MIT, NASA
Подпись к изображению: Изображение высоты (слева) и затененного рельефа (справа) Шеклтона, постоянно затененного кратера диаметром 21 км (12,5 миль), примыкающего к южному полюсу Луны. Структура внутреннего пространства кратера была обнаружена с помощью цифровой модели рельефа, построенной из более чем 5 миллионов измерений высоты с помощью лазерного высотомера Lunar Orbiter. Предоставлено: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
Заголовок второго изображения: Это карта высот кратера Шеклтона, сделанная по данным LRO Lunar Orbiter Laser Altimeter. Ложные цвета указывают высоту, с синим самым низким и красным / белым самым высоким. et al., Nature, 2012
