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Cráter en sombra permanente

El cráter Erlanger de la Luna es un ejemplo de un cráter en sombra permanente.

Un cráter permanentemente sombreado es una depresión en un cuerpo del Sistema Solar dentro de la cual se encuentra un punto que siempre está en oscuridad. [1] [2]

En 2019, se conocían 324 regiones en sombra permanente en la Luna. [3] Estas regiones también existen en Mercurio [4] y Ceres . [5]

Ubicación

Un cráter de este tipo debe estar situado en una latitud elevada (cerca de un polo ) y en un cuerpo con una inclinación axial muy pequeña . La Luna tiene una inclinación axial de aproximadamente 1,5°; Mercurio, 0,03°; [6] y Ceres, aproximadamente 4°. [7]

En la Luna, puede existir sombra permanente en latitudes tan bajas como 58°; existen aproximadamente 50 regiones con sombra permanente en el rango de latitud de 58° a 65° para ambos hemisferios lunares. [8]

El área acumulada de regiones lunares permanentemente sombreadas es de unos 31 mil km2 ; más de la mitad de ella se encuentra en el hemisferio sur. [9]

Condiciones dentro de los cráteres

Los cráteres de oscuridad eterna podrían ser ventajosos para la exploración y colonización espacial , ya que preservan fuentes de hielo de agua [10] que se puede convertir en agua potable, oxígeno respirable y propulsor de cohetes. [11] Varios de estos cráteres muestran indicios de hielo de agua en sus interiores, incluidos los cráteres Rozhdestvenskiy [12] y Cabeus [13] en la Luna, y el cráter Juling en Ceres. [14] Otros volátiles además del agua también pueden quedar atrapados en estos cráteres, como el mercurio . [15] La misión LCROSS encontró además plata y oro nativos en cráteres permanentemente sombreados en la Luna, probablemente traídos allí por transporte de polvo electrostático, y alguna evidencia no concluyente de platino . Se estimó que el oro tenía una abundancia de masa de suelo de 0,52% en estos cráteres a partir de los datos de LCROSS, y el mercurio 0,39%. Esta alta abundancia de mercurio se ha señalado como un posible peligro para la salud del agua derivada de cráteres permanentemente sombreados. [16]

Los cráteres también pueden contener concentraciones inusualmente altas de helio-3 . [17]

Un análisis de caso de negocios indica que la extracción de propulsores en los cráteres podría convertirse en una empresa comercial rentable . [18]

El cráter Shackleton de la Luna, tal como lo imaginó un radar terrestre

En algunos casos, se encuentran cerca picos de luz eterna que podrían ser ventajosos para la generación de energía solar. Por ejemplo, hay dos picos cerca del cráter Shackleton que reciben una iluminación combinada de aproximadamente el 94 % del año lunar. [19]

Las regiones permanentemente en sombra tienen una temperatura superficial estable. En la Luna, la temperatura ronda los 50 K (−223,2 °C; −369,7 °F) o menos. [20] Otra estimación de temperaturas es de 25 a 70 K (−248,2 a −203,2 °C; −414,7 a −333,7 °F). [21] Las bajas temperaturas hacen que estas regiones sean lugares deseables para futuros telescopios infrarrojos. [22] [23] A modo de comparación: el punto de ebullición del nitrógeno a presión atmosférica es de 77,09 K (−196,06 °C; −320,91 °F).

Por otra parte, las simulaciones por computadora muestran que poderosas tormentas solares pueden cargar el suelo en regiones permanentemente sombreadas cerca de los polos lunares, y posiblemente producir "chispas" que podrían vaporizar y derretir el suelo. [24] [25]

Existen otros desafíos únicos en estas regiones: entornos oscuros que restringen la capacidad de los exploradores de percibir su entorno, regolito criogénico que podría ser difícil de mover e interrupciones en las comunicaciones. [26]

Protección planetaria

En 2020, la NASA asignó el estatus de "ubicación sensible" a las regiones de la Luna que se encuentran permanentemente en sombra para evitar su contaminación. [27] El Instituto SETI tiene un contrato para gestionar las medidas de protección planetaria para la NASA. [28]

Lista

Representaciones por computadora de algunas regiones permanentemente sombreadas

A continuación se muestra una lista incompleta de dichos cráteres:

La luna:

Mercurio:

Ceres : [40]

Misiones de investigación

Pasado

En 2009, LCROSS envió un impactador a un cráter de Cabeus, lo que permitió detectar agua en el material expulsado. [42]

En 2012, el Proyecto de Mapeo Lyman Alpha a bordo del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA descubrió que las regiones permanentemente sombreadas tienen una superficie porosa y polvorienta que indica la presencia de hielo de agua. [43]

En 2018, un análisis de los resultados del Moon Mineralogy Mapper confirmó la existencia de depósitos de hielo de agua en cráteres y grietas permanentemente sombreados, con mayor abundancia cerca del polo sur. [44]

En 2022, se lanzó Lunar Lantern como carga útil secundaria para la misión Hakuto-R Mission 1. [45] [46] La misión cubesat no logró entrar en órbita alrededor de la luna cuando los escombros bloquearon las líneas de propulsión de los propulsores de la nave espacial. [47]

Actual

Se ha construido una cámara llamada ShadowCam , que es capaz de tomar imágenes de alta resolución de regiones en sombra permanente. Es un instrumento de la NASA que vuela a bordo del Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) desde 2022. [48]

Planificado

La misión propuesta del Observatorio Lunar Internacional implica un aterrizaje cerca del cráter Malapert. [49]

Véase también

Referencias

  1. ^ "LUNAR RECONNAISSANCE ORBITER: regiones permanentemente en sombra en la Luna" (PDF) . lunar.gsfc.nasa.gov . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. Archivado (PDF) del original el 25 de agosto de 2014 . Consultado el 5 de diciembre de 2022 .
  2. ^ "GMS: Las regiones de la Luna permanentemente en sombra". 6 de marzo de 2013.
  3. ^ "Atlas de regiones en sombra permanente | Cámara del Lunar Reconnaissance Orbiter".
  4. ^ "Regiones de Mercurio permanentemente sombreadas y brillantes por radar".
  5. ^ Schorghofer, Norbert; Mazarico, Erwan; Platz, Thomas; Preusker, Frank; Schröder, Stefan E.; Raymond, Carol A.; Russell, Christopher T. (2016). "Las regiones permanentemente sombreadas del planeta enano Ceres". Geophysical Research Letters . 43 (13): 6783–6789. Código Bibliográfico :2016GeoRL..43.6783S. doi : 10.1002/2016GL069368 .
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  7. ^ Schorghofer, N.; Mazarico, E.; Platz, T.; Preusker, F.; Schröder, SE; Raymond, CA; Russell, CT (6 de julio de 2016). "Las regiones permanentemente sombreadas del planeta enano Ceres". Geophysical Research Letters . 43 (13): 6783–6789. Bibcode :2016GeoRL..43.6783S. doi : 10.1002/2016GL069368 .
  8. ^ Bussey, DBJ; Cahill, JTS; McGovern, JA; Spudis, PD (1 de septiembre de 2012). "Un catálogo global de regiones lunares en sombra permanente" (PDF) . Resúmenes EPSC . 7 . Código Bibliográfico :2012epsc.conf..756B . Consultado el 5 de diciembre de 2022 .
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