Shackleton es un cráter de impacto que se encuentra en el polo sur lunar . Los picos a lo largo del borde del cráter están expuestos a la luz solar casi continuamente, mientras que el interior está perpetuamente en sombra . El interior de baja temperatura de este cráter funciona como una trampa de frío que puede capturar y congelar los volátiles que se desprenden durante los impactos de cometas en la Luna. Las mediciones realizadas por la nave espacial Lunar Prospector mostraron cantidades más altas de lo normal de hidrógeno dentro del cráter, lo que puede indicar la presencia de hielo de agua. El cráter lleva el nombre del explorador antártico Ernest Shackleton .
El eje de rotación de la Luna pasa por Shackleton, cerca del borde. El cráter tiene 21 km (13 millas) de diámetro y 4,2 km (2,6 millas) de profundidad. [2] Desde la Tierra, se ve de canto en una región de terreno accidentado y lleno de cráteres. Está ubicado dentro de la cuenca del Polo Sur-Aitken en un macizo . [3] El borde está ligeramente elevado sobre la superficie circundante y tiene una muralla exterior que ha sido solo ligeramente impactada. No hay cráteres significativos que intersequen el borde, y está inclinado aproximadamente 1,5° hacia la dirección 50-90° desde la Tierra. [2] [4] La edad del cráter es de aproximadamente 3.6 mil millones de años y ha estado en la proximidad del polo sur lunar durante al menos los últimos dos mil millones de años. [3]
Debido a que la órbita de la Luna está inclinada solo 1,5° con respecto a la eclíptica , [5] el interior de este cráter se encuentra en perpetua oscuridad. Las estimaciones del área en sombra permanente se obtuvieron a partir de estudios de radar basados en la Tierra. [6] Los picos a lo largo del borde del cráter están casi continuamente iluminados por la luz solar, y pasan alrededor del 80-90% de cada órbita lunar expuestos al Sol . [7] Las montañas continuamente iluminadas se han denominado picos de luz eterna y se ha predicho su existencia desde principios del siglo XIX.
La parte sombreada del cráter fue fotografiada con la cámara de terreno de la nave espacial japonesa SELENE utilizando la iluminación de la luz solar reflejada en el borde. El interior del cráter consiste en una pendiente simétrica de 30° que desciende hasta un suelo de 6,6 km (4,1 millas) de diámetro. El puñado de cráteres a lo largo del interior no se extiende más allá de unos pocos cientos de metros. El fondo está cubierto por una característica irregular similar a un montículo que tiene un espesor de 300 a 400 m (980–1,310 pies). El pico central tiene unos 200 m (660 pies) de altura. [2] [8]
Las sombras continuas en los cráteres del polo sur hacen que los suelos de estas formaciones mantengan una temperatura que nunca supera los 100 K (−173 °C; −280 °F). En el caso de Shackleton, la temperatura media se determinó en unos 90 K (−183 °C; −298 °F), alcanzando los 88 K en el suelo del cráter. En estas condiciones, la tasa estimada de pérdida de hielo en el interior sería de 10 −26 a 10 −27 m/s. Cualquier vapor de agua que llegue aquí tras el impacto de un cometa en la Luna permanecería permanentemente congelado sobre o debajo de la superficie. Sin embargo, el albedo superficial del suelo del cráter coincide con el del lado lejano lunar, lo que sugiere que no hay hielo superficial expuesto. [2] [9]
Este cráter debe su nombre a Ernest Shackleton , un explorador anglo-irlandés de la Antártida desde 1901 hasta su muerte en 1922. El nombre fue adoptado oficialmente por la Unión Astronómica Internacional en 1994. [10] Entre los cráteres cercanos que merecen la pena se encuentran Shoemaker , Haworth , de Gerlache , Sverdrup , Slater y Faustini . Un poco más lejos, en el hemisferio oriental del lado visible de la Luna, se encuentran los cráteres más grandes Amundsen y Scott , que llevan el nombre de otros dos primeros exploradores del continente antártico . [11]
Desde la perspectiva de la Tierra , este cráter se encuentra a lo largo del borde sur de la Luna, lo que dificulta su observación. El mapeo detallado de las regiones polares y el lado oculto de la Luna no se produjo hasta la llegada de las naves espaciales en órbita. Shackleton se encuentra completamente dentro del borde de la inmensa cuenca del Polo Sur-Aitken , que es una de las formaciones de impacto más grandes conocidas en el Sistema Solar . Esta cuenca tiene más de 12 kilómetros de profundidad, y una exploración de sus propiedades podría proporcionar información útil sobre el interior lunar. [12]
Un espectrómetro de neutrones a bordo de la nave espacial Lunar Prospector detectó concentraciones aumentadas de hidrógeno cerca de los polos lunares norte y sur, incluido el cráter Shackleton. [13] Al final de esta misión en julio de 1999, la nave espacial se estrelló contra el cráter cercano Shoemaker con la esperanza de detectar desde telescopios terrestres una columna generada por el impacto que contenía vapor de agua. El evento de impacto no produjo ningún vapor de agua detectable, y esto puede ser una indicación de que el hidrógeno no está en forma de minerales hidratados , o que el lugar del impacto no contenía hielo. [14] Alternativamente, es posible que el choque no haya excavado lo suficientemente profundo en el regolito para liberar cantidades significativas de vapor de agua.
Según las imágenes del borde del cráter obtenidas desde la Tierra por radar y naves espaciales, Shackleton parece estar relativamente intacto; muy parecido a un cráter joven que no ha sido erosionado significativamente por impactos posteriores. Esto puede significar que los lados interiores son relativamente empinados, lo que puede hacer que atravesarlos sea relativamente difícil para un vehículo robótico. [15] Además, es posible que el suelo interior no haya acumulado una cantidad significativa de volátiles desde su formación. Sin embargo, otros cráteres en las cercanías son considerablemente más antiguos y pueden contener depósitos significativos de hidrógeno , posiblemente en forma de hielo de agua. (Véase Shoemaker (cráter lunar) , por ejemplo).
Los estudios de radar realizados antes y después de la misión Lunar Prospector demuestran que las paredes interiores de Shackleton tienen características reflectantes similares a las de algunos cráteres iluminados por el sol. En particular, los alrededores parecen contener una cantidad significativa de bloques en su manto de eyección, lo que sugiere que sus propiedades de radar son resultado de la rugosidad de la superficie y no de depósitos de hielo, como se sugirió previamente a partir de un experimento de radar en el que participó la misión Clementine . [16] Sin embargo, esta interpretación no cuenta con un acuerdo universal dentro de la comunidad científica. [17] Las imágenes de radar del cráter a una longitud de onda de 13 cm no muestran evidencia de depósitos de hielo de agua. [18]
La primera imagen óptica del interior del cráter fue obtenida por la sonda espacial lunar japonesa Kaguya en 2007. No se encontró evidencia de una cantidad significativa de hielo de agua, a pesar de la resolución de la imagen de 10 m por píxel. [19] [20]
El 15 de noviembre de 2008, una sonda de 34 kg realizó un aterrizaje brusco cerca del cráter. [21] La sonda de impacto lunar (MIP) fue lanzada desde la nave espacial india Chandrayaan-1 y alcanzó la superficie 25 minutos después. La sonda llevaba un altímetro de radar, un sistema de imágenes de vídeo y un espectrómetro de masas, que detectó la presencia de agua durante el descenso. [22]
Algunos sitios a lo largo del borde de Shackleton reciben iluminación casi constante. En estos lugares, la luz solar casi siempre está disponible para convertirse en electricidad mediante paneles solares , lo que potencialmente los convierte en buenos lugares para futuros alunizajes . [23] La temperatura en este sitio también es más favorable que en latitudes más ecuatoriales, ya que no experimenta temperaturas extremas diarias de 100 °C cuando el Sol está en lo alto, hasta tan bajas como -150 °C durante la noche lunar.
Aunque los experimentos científicos realizados por Clementine y Lunar Prospector podrían indicar la presencia de agua en los cráteres polares, las pruebas actuales están lejos de ser definitivas. Hay dudas entre los científicos sobre si el hidrógeno está o no en forma de hielo, así como sobre la concentración de este "mineral" en la profundidad bajo la superficie. La resolución de esta cuestión requerirá futuras misiones a la Luna. La posible presencia de agua sugiere que el fondo del cráter podría ser "explotado" en busca de depósitos de hidrógeno en forma de agua, un producto cuyo transporte directo desde la Tierra es costoso.
Este cráter también ha sido propuesto como un futuro sitio para un gran telescopio infrarrojo . [24] La baja temperatura del fondo del cráter lo hace ideal para observaciones infrarrojas, y las células solares colocadas a lo largo del borde podrían proporcionar energía casi continua al observatorio. A unos 120 kilómetros del cráter se encuentra la montaña Malapert de 5 km de altura , un pico que es perpetuamente visible desde la Tierra , y que podría servir como una estación de retransmisión de radio si estuviera adecuadamente equipada. [25]
En 2006, la NASA nombró el borde de Shackleton como un candidato potencial para su puesto de avanzada lunar , originalmente programado para estar en funcionamiento en 2020 y con personal de manera continua para 2024. La ubicación promovería la autosostenibilidad de los residentes lunares, ya que la luz solar perpetua en el polo sur proporcionaría energía para paneles solares. Además, se cree que las regiones polares sombreadas contienen el agua congelada necesaria para el consumo humano y también podrían recolectarse para la fabricación de combustible. [26] El cráter es un candidato importante para el sitio de aterrizaje del programa Artemis y podría ser explorado por una tripulación a partir de 2026 [27] con un posible primer puesto de avanzada lunar en 2028. [28]
Shackleton tiene un papel destacado en la serie de televisión de historia alternativa For All Mankind . En el programa, los astronautas de una versión ficticia de la misión Apolo 15 aterrizan cerca de Shackleton en 1971 y descubren hielo de agua en las paredes del cráter. Más tarde, Estados Unidos y la Unión Soviética establecen bases tripuladas en competencia junto al cráter para aprovechar el hielo para beber, obtener oxígeno y otros usos.
Shackleton también fue el lugar donde se construyó la primera base lunar en Mass Effect . Se eligió como ubicación debido a sus hipotéticos depósitos de hielo de agua.
Shackleton fue la ubicación del sitio de la base lunar Guang Han Gong-1 de la Agencia Espacial Nacional China en la serie de podcast ficticia Transmisiones desde la Colonia Uno.
Pusher (músico) , en su álbum publicado a fines de septiembre de 2023 llamado "King of the Moon", hace una fuerte referencia a un lugar llamado "Shackleton Heights", donde se desarrolla la historia de su álbum.
