月の南極にあるシャクルトンクレーターは、内部が恒久的に影になっているため、内部にあるものを検出することが困難であったため、いくぶん謎に包まれていました。しかし、Lunar Reconnaissance Orbiter（LRO）宇宙船でレーザー高度計を使用して新しい観測を行った結果、研究者のチームは本質的にクレーターの内部をレーザー光で照らし、そのアルベドまたは自然反射率を測定しました。科学者たちは、クレーターの床が非常に明るく、氷の存在と一致する観察結果であることを発見しました。実際、氷はクレーターの床にある材料の22％を占める可能性があり、クレーターの壁に埋め込まれる可能性のある氷がさらに多くなる可能性があります。
マサチューセッツ工科大学のマリアズーバーは、シャクルトンクレーターを研究するチームを率いていると語りました。 「信じられないほどの観測密度から、非常に詳細な地形図を作成することができました。」
レーザー高度計の観測では、レーザー光が月面に跳ね返り、計器に戻るまでの時間を測定することにより、標高マップを作成できます。時間がかかるほど、地形の標高は低くなります。これらの測定値を使用して、グループはクレーターの床とその壁の傾斜をマッピングしました。
チームは500万を超える測定値を使用して、詳細なマップを作成しました。
クレーターの床は比較的明るいですが、ズーバーと彼女の同僚は、その壁がさらに明るいことに気付きました。発見は最初は不可解でした。科学者たちは、もし氷がクレーターのどこかにあれば、直射日光が透過しない床にあると考えていました。シャクルトンクレーターの上部の壁がときどき照明され、溜まった氷を蒸発させる可能性があります。パズルを説明するためにチームによって提供された理論は、隕石の衝撃または地球からの重力潮汐によって引き起こされる「月の地震」-シャクルトンの壁が古い、より暗い土壌から落ちて、その下に新しい、より明るい土壌が現れる可能性があるというものです。 Zuberのチームの超高解像度の地図は、クレーターの床と壁の両方に氷の強い証拠を提供しています。
「クレーター全体で観測された明るさには複数の説明があるかもしれません」とズーバーは言った。 「たとえば、新しい材料が壁に沿って露出し、氷がその床に混入する場合があります。」
南極探検家のアーネストシャクルトンにちなんで名付けられたクレーターは、幅が約20 km（12マイル以上）、深さが3 km（2マイル）以上、地球の海とほぼ同じ深さです。ズーバーはクレーターの内部を「非常に険しい…そこをうろつくのは容易ではないだろう」と説明しました。
新しい地形図は、研究者がクレーターの形成を理解し、月の他の未知の領域を研究するのに役立つと彼女は付け加えた。
「初めて新しい地形を見たとき、私はスリルを乗り越えることは決してないでしょう」とズバーは言った。 「そうした動機が、人々が最初に探求するきっかけになります。もちろん、初期の探検家のように私たちの生活を危険にさらすことはありませんが、多くの人々にとって、これらすべてに多大な個人的投資があります。」
ジョンズホプキンス大学の応用物理学研究所のスタッフ科学者であるベンブッシー氏は、シャクルトンクレーターの氷の新たな証拠が、実際の将来の月探査計画の決定に役立つ可能性があると語った。
「極域の氷はしばらくの間、謎めいたものでした…これは氷の可能性を示すもう1つの証拠だと思います」とBusseyは言います。 「この質問に真に答えるためには、月着陸船を送る必要があります。これらの結果は、着陸船を送る場所を選択するのに役立ちます。」
人間の探検家にとって、月の極にあるシャクルトンのようなクレーターは、基地に最適な場所である可能性があります。極には、電力に必要なほぼ永久的な太陽光の領域と、氷を含むほぼ永久的な暗闇の領域が含まれているためです。これは月のコロニーにとって不可欠なリソースです。
チームの研究は本日Journal Natureに掲載されました。
出典：MIT、NASA
リード画像のキャプション：月の南極に隣接する直径21 km（直径12.5マイル）の恒久的に陰になったクレーターであるシャクルトンの標高（左）と陰影起伏（右）の画像。クレーターの内部の構造は、Lunar Orbiter Laser Altimeterからの500万を超える高度測定から構築されたデジタル高度モデルによって明らかにされました。クレジット：NASA / Zuber、M.T。他、ネイチャー、2012
2番目の画像のキャプション： これは、LROルナーオービターレーザー高度計データを使用して作成されたシャクルトンクレーターの立面図です。偽色は高さを示し、青が最も低く、赤/白が最も高くなります。他、ネイチャー、2012
