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 continua, mientras que el interior está perpetuamente en sombra . El interior de baja temperatura de este cráter funciona como una trampa fría que puede capturar y congelar los volátiles liberados durante los impactos de los cometas en la Luna. Las mediciones realizadas por la nave espacial Lunar Prospector mostraron cantidades de hidrógeno superiores a lo normal 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. Se encuentra dentro de la cuenca del Polo Sur-Aitken en un macizo . [3] El borde está ligeramente elevado respecto a la superficie circundante y tiene una muralla exterior que sólo ha sido ligeramente impactada. No hay cráteres importantes que crucen el borde y tiene una pendiente de aproximadamente 1,5 ° hacia la dirección de 50 a 90 ° de la Tierra. [2] [4] La edad del cráter es de unos 3.600 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 sólo 1,5° con respecto a la eclíptica , [5] el interior de este cráter se encuentra en una oscuridad perpetua. Las estimaciones del área en sombra permanente se obtuvieron a partir de estudios de radar terrestres. [6] Los picos a lo largo del borde del cráter están casi continuamente iluminados por la luz solar, y pasan entre el 80% y el 90% de cada órbita lunar expuestos al Sol . [7] Las montañas continuamente iluminadas han sido denominadas picos de luz eterna y se predice que existen 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 consta de una pendiente simétrica de 30° que conduce a un fondo de 6,6 km (4,1 millas) de diámetro. El puñado de cráteres a lo largo del interior no abarca más que unos pocos cientos de metros. El fondo está cubierto por una característica irregular parecida a un montículo que tiene entre 300 y 400 m (980 a 1310 pies) de espesor. 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 pisos de estas formaciones mantengan una temperatura que nunca excede los 100 K (-173 °C; -280 °F). Para Shackleton, se determinó que la temperatura promedio era de aproximadamente 90 K (-183 °C; -298 °F), alcanzando 88 K en el fondo del cráter. En estas condiciones, la tasa estimada de pérdida de cualquier hielo en el interior sería de 10 −26 a 10 −27 m/s. Cualquier vapor de agua que llegue aquí después del 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 de la cara oculta de la Luna, lo que sugiere que no hay hielo superficial expuesto. [2] [9]
Este cráter lleva el nombre de Ernest Shackleton , un explorador angloirlandés de la Antártida desde 1901 hasta su muerte en 1922. El nombre fue adoptado oficialmente por la Unión Astronómica Internacional en 1994. [10] Los cráteres cercanos destacados incluyen Shoemaker , Haworth , de Gerlache , Sverdrup , Slater y Faustini . Un poco más lejos, en el hemisferio oriental de la cara 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 extremo sur de la Luna, lo que dificulta la observación. El mapeo detallado de las regiones polares y la cara oculta 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 Aitken del Polo Sur , 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 elevadas de hidrógeno cerca de los polos norte y sur de la Luna, incluido el cráter Shackleton. [13] Al final de esta misión en julio de 1999, la nave espacial se estrelló contra el cercano cráter Shoemaker con la esperanza de detectar desde telescopios terrestres una columna de vapor de agua generada por el impacto. El 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 como para liberar cantidades significativas de vapor de agua.
A partir de imágenes de radares terrestres y naves espaciales del borde del cráter, 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 atravesar los lados sea relativamente difícil para un vehículo robótico. [15] Además, es posible que el suelo interior no haya recogido una cantidad significativa de volátiles desde su formación. Sin embargo, otros cráteres cercanos son considerablemente más antiguos y pueden contener importantes depósitos de hidrógeno , posiblemente en forma de hielo de agua. (Ver Shoemaker (cráter lunar) , por ejemplo.)
Los estudios de radar que precedieron y siguieron a la misión Lunar Prospector demuestran que las paredes internas de Shackleton son similares en características reflectantes 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 el resultado de la rugosidad de la superficie y no de depósitos de hielo, como se sugirió anteriormente en un experimento de radar que involucró a la misión Clementine . [16] Esta interpretación, sin embargo, no está universalmente aceptada 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]
Las imágenes ópticas dentro del cráter fueron tomadas por primera vez por la nave espacial japonesa Kaguya, un orbitador lunar japonés , en 2007. No había ninguna evidencia de una cantidad significativa de hielo de agua, hasta 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 forzoso 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 se utilizará para buscar agua. [ cita necesaria ]
Algunos sitios a lo largo del borde de Shackleton reciben una iluminación casi constante. En estos lugares la luz del sol casi siempre está disponible para su conversión en electricidad mediante paneles solares , lo que potencialmente los convierte en buenos lugares para futuros alunizajes . [22] 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 sobre su cabeza, hasta temperaturas tan bajas como -150 °C durante la noche lunar.
Si bien los experimentos científicos realizados por Clementine y Lunar Prospector podrían indicar la presencia de agua en los cráteres polares, la evidencia actual está lejos de ser definitiva. Los científicos tienen dudas sobre si el hidrógeno se encuentra en forma de hielo, así como sobre la concentración de este "mineral" en las profundidades de la superficie. La resolución de este problema requerirá futuras misiones a la Luna. La posible presencia de agua sugiere que el fondo del cráter podría ser "minado" en busca de depósitos de hidrógeno en forma de agua, un producto que es costoso de transportar directamente desde la Tierra.
Este cráter también ha sido propuesto como futuro sitio para un gran telescopio infrarrojo . [23] 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 kilómetros de altura , un pico siempre visible desde la Tierra y que podría servir como estación de retransmisión de radio si estuviera adecuadamente equipada. [24]
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 dotado continuamente de una tripulación 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. [25] El cráter es un importante lugar de aterrizaje candidato para el programa Artemis y podría ser explorado por una tripulación a partir de 2026 [26] con un posible primer puesto de avanzada lunar en 2028. [27]
Shackleton desempeña un papel destacado en la serie dramática 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 rivales junto al cráter para aprovechar el hielo para beber, oxígeno y otros usos.
Shackleton también fue el sitio de la primera base lunar en Mass Effect . Fue elegido como lugar debido a sus supuestos 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 podcasts ficticios Transmissions from Colony One.
Pusher (músico) , en su álbum publicado a finales de septiembre de 2023 llamado "King of the Moon", hace gran referencia a un lugar llamado "Shackleton Heights", donde tiene lugar la historia de fondo de su álbum.
