Kawah Shackleton di kutub selatan Bulan telah menjadi teka-teki, kerana bahagian dalamnya yang dibayangi secara kekal telah menyukarkan untuk mengesan apa yang ada di dalamnya. Tetapi dengan pemerhatian baru menggunakan altimeter laser pada kapal angkasa Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), satu pasukan penyelidik pada dasarnya menerangi bahagian dalam kawah dengan cahaya laser, mengukur albedo, atau pantulan semula jadi. Para saintis mendapati bahawa lantai kawah cukup terang, pemerhatian yang sesuai dengan kehadiran ais. Sebenarnya, ais boleh membentuk 22 persen bahan di lantai kawah, dengan kemungkinan lebih banyak ais tertanam di dinding kawah.
"Kami memutuskan untuk mempelajari cahaya siang dari kawah ini," kata Maria Zuber dari Massachuesetts Institute of Technology, yang memimpin sebuah pasukan untuk mempelajari Shackleton Crater. "Dari ketumpatan pemerhatian yang luar biasa, kami dapat membuat peta topografi yang sangat terperinci."
Untuk pemerhatian altimeter laser, peta ketinggian dapat dibuat dengan mengukur masa yang diperlukan untuk sinar laser memantul ke permukaan Bulan dan kembali ke instrumen. Semakin lama, semakin tinggi ketinggian medan. Dengan menggunakan ukuran ini, kumpulan tersebut memetakan lantai kawah dan lereng dindingnya.
Pasukan ini menggunakan lebih dari 5 juta ukuran untuk membuat peta terperinci mereka.
Walaupun lantai kawahnya agak terang, Zuber dan rakan-rakannya memerhatikan bahawa dindingnya lebih terang. Penemuan itu pada mulanya membingungkan. Para saintis berpendapat bahawa jika es berada di mana-mana kawah, ia akan berada di lantai, di mana tidak ada cahaya matahari langsung yang dapat menembus. Dinding atas kawah Shackleton kadang-kadang diterangi, yang dapat menguap es yang terkumpul. Teori yang ditawarkan oleh pasukan untuk menjelaskan teka-teki adalah bahawa "gempa bulan" - gegaran seismik yang disebabkan oleh hentaman meteorit atau gelombang gravitasi dari Bumi - mungkin menyebabkan dinding Shackleton melonggarkan tanah yang lebih tua dan lebih gelap, yang menunjukkan tanah yang lebih baru dan lebih cerah di bawahnya. Peta resolusi tinggi dari pasukan Zuber memberikan bukti kuat untuk ais di lantai dan dinding kawah.
"Mungkin ada banyak penjelasan untuk kecerahan yang diperhatikan di seluruh kawah," kata Zuber. "Sebagai contoh, bahan yang lebih baru dapat terdedah di sepanjang dindingnya, sementara ais boleh dicampur dengan lantai."
Kawah, dinamakan sempena penjelajah Antartika Ernest Shackleton, selebar hampir 20 km (lebih dari 12 batu) dan sedalam lebih dari 3 km (2 batu) - sedalam lautan Bumi. Zuber menggambarkan bahagian dalam kawah itu "sangat lasak ... Tidak mudah merangkak di sana."
Dia menambah bahawa peta topografi baru akan membantu penyelidik memahami pembentukan kawah dan mengkaji kawasan bulan yang belum dipetakan.
"Saya tidak akan pernah merasa senang ketika melihat medan baru untuk pertama kalinya," kata Zuber. "Itulah motivasi yang menyebabkan orang meneroka untuk memulakannya. Sudah tentu, kita tidak mempertaruhkan nyawa kita seperti yang dilakukan oleh para penjelajah awal, tetapi terdapat pelaburan peribadi yang besar dalam semua ini untuk banyak orang. "
Ben Bussey, saintis kakitangan di Makmal Fizik Gunaan Universiti Johns Hopkins, mengatakan bukti baru untuk ais di kawah Shackleton sememangnya dapat membantu menentukan perjalanan misi bulan depan.
"Es di kawasan kutub telah menjadi sesuatu yang misterius untuk beberapa waktu ... Saya rasa ini adalah bukti lain untuk kemungkinan berlakunya es," kata Bussey. "Untuk benar-benar menjawab pertanyaan itu, kita harus mengirim pendarat lunar, dan hasil ini akan membantu kita memilih tempat untuk mengirim pendarat."
Dan bagi mana-mana penjelajah manusia, kawah seperti Shackleton di kutub bulan mungkin merupakan lokasi terbaik untuk pangkalan, kerana tiang-tiang itu mengandungi kawasan cahaya matahari hampir-permanen yang diperlukan untuk kuasa, dan kawasan kegelapan hampir-kekal yang berisi ais - kedua-duanya yang akan menjadi sumber penting bagi setiap koloni lunar.
Penyelidikan pasukan diterbitkan hari ini di Journal Nature.
Sumber: MIT, NASA
Kapsyen gambar utama: Gambar ketinggian (kiri) dan lekukan berbayang (kanan) Shackleton, sebuah kawah berdiameter 21 km (12,5 batu) yang dibayangi secara kekal bersebelahan dengan kutub selatan lunar. Struktur dalaman kawah didedahkan oleh model ketinggian digital yang dibina dari lebih dari 5 juta ukuran ketinggian dari Lunar Orbiter Laser Altimeter. Kredit: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
Kapsyen gambar kedua: Ini adalah peta ketinggian kawah Shackleton yang dibuat menggunakan data LRO Lunar Orbiter Laser Altimeter. Warna palsu menunjukkan ketinggian, dengan biru terendah dan merah / putih tertinggi. et al., Nature, 2012
