Miệng núi lửa Shackleton trên cực nam Mặt Trăng đã phần nào trở nên bí ẩn, vì phần bên trong bị che khuất vĩnh viễn của nó đã gây khó khăn cho việc phát hiện những gì bên trong. Nhưng với những quan sát mới sử dụng máy đo độ cao laser trên tàu vũ trụ Nguyệt trinh sát Mặt trăng (LRO), một nhóm các nhà nghiên cứu về cơ bản đã chiếu sáng bên trong miệng núi lửa bằng ánh sáng laser, đo suất phản chiếu hoặc phản xạ tự nhiên. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng sàn miệng núi lửa khá sáng, một quan sát phù hợp với sự hiện diện của băng. Trên thực tế, băng có thể chiếm tới 22% vật liệu trên sàn miệng núi lửa, với khả năng nhiều băng hơn được nhúng trong các bức tường miệng núi lửa.
Chúng tôi quyết định sẽ nghiên cứu ánh sáng ban ngày từ miệng núi lửa này, Maria Zuber từ Học viện Công nghệ Massachuesetts, người dẫn đầu một nhóm nghiên cứu về miệng núi lửa Shackleton. Từ mật độ quan sát đáng kinh ngạc, chúng tôi có thể tạo ra một bản đồ địa hình cực kỳ chi tiết.
Đối với quan sát độ cao bằng laser, bản đồ độ cao có thể được tạo bằng cách đo thời gian cần thiết để ánh sáng laser chiếu xuống bề mặt Mặt Trăng và quay lại thiết bị. Càng mất nhiều thời gian, độ cao địa hình càng thấp. Sử dụng các phép đo này, nhóm đã lập bản đồ sàn miệng núi lửa và độ dốc của các bức tường.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng hơn 5 triệu phép đo để tạo ra bản đồ chi tiết của họ.
Trong khi sàn miệng núi lửa tương đối sáng, Zuber và các đồng nghiệp của cô đã quan sát thấy rằng các bức tường của nó thậm chí còn sáng hơn. Phát hiện ban đầu là khó hiểu. Các nhà khoa học đã nghĩ rằng nếu băng ở bất cứ đâu trong miệng núi lửa, thì nó sẽ ở trên sàn nhà, nơi không có ánh sáng mặt trời trực tiếp xuyên qua. Các bức tường phía trên của miệng núi lửa Shackleton thỉnh thoảng được chiếu sáng, có thể làm bay hơi bất kỳ khối băng nào tích tụ. Một lý thuyết được nhóm nghiên cứu đưa ra để giải thích câu đố đó là, Moon moonquakes, rung chấn địa chấn do tác động của thiên thạch hoặc thủy triều hấp dẫn từ Trái đất - có thể đã khiến các bức tường Shackleton có thể trút xuống lớp đất cũ hơn, tối hơn, lộ ra lớp đất mới hơn, sáng hơn bên dưới. Bản đồ độ phân giải cực cao của nhóm Zuber Cung cấp bằng chứng mạnh mẽ cho băng trên cả sàn và tường của miệng núi lửa.
Zuber có thể có nhiều lời giải thích cho độ sáng quan sát được trên khắp miệng núi lửa, Zuber nói. Ví dụ, vật liệu mới hơn có thể được phơi dọc theo các bức tường của nó, trong khi băng có thể được trộn lẫn với sàn của nó.
Miệng núi lửa, được đặt tên theo nhà thám hiểm Nam Cực Ernest Shackleton, là gần 20 km (hơn 12 dặm) rộng và hơn 3 km (2 dặm) sâu - khoảng sâu như đại dương của Trái Đất. Zuber mô tả bên trong miệng núi lửa là một khu vực cực kỳ hiểm trở. Sẽ không dễ để bò quanh đó.
Bà nói thêm rằng bản đồ địa hình mới sẽ giúp các nhà nghiên cứu hiểu về sự hình thành miệng núi lửa và nghiên cứu các khu vực chưa được khám phá khác của mặt trăng.
Lần đầu tiên tôi sẽ không bao giờ vượt qua được cảm giác hồi hộp khi nhìn thấy một địa hình mới. Ngay lập tức, đó là loại động lực khiến mọi người khám phá bắt đầu. Tất nhiên, chúng tôi không mạo hiểm cuộc sống của mình như những nhà thám hiểm đầu tiên đã làm, nhưng có một khoản đầu tư cá nhân lớn cho tất cả những điều này cho nhiều người.
Ben Bussey, nhà khoa học nhân viên tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, cho biết bằng chứng mới về băng trong miệng núi lửa Shackleton thực sự có thể giúp xác định tiến trình cho các sứ mệnh mặt trăng trong tương lai.
Băng ở vùng cực đã từng là một điều khó hiểu trong một thời gian, tôi nghĩ đây là một bằng chứng khác cho khả năng của băng, theo Bus Bussey. Để thực sự trả lời câu hỏi, chúng tôi sẽ phải gửi một tàu đổ bộ mặt trăng và những kết quả này sẽ giúp chúng tôi chọn nơi để gửi một tàu đổ bộ.
Và đối với bất kỳ nhà thám hiểm nào của con người, một miệng núi lửa như Shackleton ở cực mặt trăng cũng có thể là vị trí tốt nhất cho một căn cứ, vì các cực chứa các vùng ánh sáng mặt trời gần như vĩnh viễn cần thiết cho năng lượng và các vùng tối gần như vĩnh viễn chứa băng - cả hai đó sẽ là tài nguyên thiết yếu cho bất kỳ thuộc địa mặt trăng nào.
Nghiên cứu của nhóm nghiên cứu đã được công bố ngày hôm nay trên Tạp chí Nature.
Nguồn: MIT, NASA
Chú thích ảnh: Hình ảnh độ cao (trái) và bóng mờ (phải) của Shackleton, một miệng núi lửa bị che khuất vĩnh viễn đường kính 21 km (đường kính 12,5 dặm) tiếp giáp với cực nam mặt trăng. Cấu trúc của phần bên trong miệng núi lửa được tiết lộ bởi một mô hình độ cao kỹ thuật số được xây dựng từ hơn 5 triệu phép đo độ cao từ Máy đo độ cao Laser Lunar Orbiter. Tín dụng: NASA / Zuber, M.T. et al., thiên nhiên, 2012
Chú thích ảnh thứ hai: Đây là bản đồ độ cao của miệng núi lửa Shackleton được tạo bằng dữ liệu LRO Lunar Orbiter Laser Altimet. Các màu sai cho biết chiều cao, với màu xanh thấp nhất và màu đỏ / trắng cao nhất. et al., thiên nhiên, 2012
