I crateri lunari conservano miliardi di anni di storia. Gli scienziati hanno appreso le condizioni del nostro primo sistema solare studiando la composizione, le dimensioni e la distribuzione di questi buchi sulla superficie lunare, creati molto tempo fa dalle collisioni con gli asteroidi.

Ma invece di studiare direttamente le caratteristiche di questi buchi, un team con sede presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, ha deciso di provare qualcosa di diverso. Usando simulazioni al computer, hanno "cancellato" migliaia di crateri dalla superficie della luna, come se riportassero indietro l'orologio di 4,25 miliardi di anni prima della formazione dei crateri. Hanno scoperto che le posizioni dei poli nord e sud della luna si sono leggermente spostate in questo periodo di tempo.

Mentre la luna si spostava da una parte e dall'altra a causa degli effetti degli impatti degli asteroidi, la posizione dei poli "vagava" di 10 gradi di latitudine (o 186 miglia / 300 chilometri), gli scienziati hanno riferito il 19 settembre su The Planetary Science Journal . I poli geografici nord e sud si trovano dove l'asse di rotazione di un corpo celeste si interseca con la sua superficie. In questo caso, l'asse di rotazione della luna, la linea immaginaria che passa per il suo centro e attorno alla quale ruota, è rimasta la stessa dello spostamento del corpo della luna.

Le informazioni sui poli erranti possono essere utili per comprendere l'evoluzione della luna; in particolare, lo stato delle risorse, come l'acqua, sulla sua superficie. Gli scienziati hanno trovato acqua ghiacciata in regioni in ombra vicino ai poli lunari, ma non sanno ancora quanta ce ne sia. Se la luna avesse spostato drasticamente le posizioni dei suoi poli verso una regione più calda e meno in ombra, come l'equatore, dell'acqua ghiacciata avrebbe potuto sublimare (passare da uno stato solido a uno gassoso) dalla superficie, con nuova acqua che si sarebbe meno tempo per accumulare ai nuovi poli.

Ma, dice Vishnu Viswanathan, uno scienziato Goddard della NASA che ha guidato lo studio, "Sulla base della storia dei crateri lunari, la rotazione polare sembra essere stata abbastanza moderata da consentire all'acqua vicino ai poli di rimanere nell'ombra e di godere di condizioni stabili per miliardi di anni ."

Il fenomeno dietro i poli mobili è noto come True Polar Wander, ed è ciò che accade secondo le leggi della fisica a un oggetto, in questo caso la luna, che sta cercando di continuare a girare di fronte a ostacoli, come i cambiamenti nel modo in cui la massa è distribuita.

Quando l'asteroide colpisce la massa scavata, lasciando depressioni sulla superficie - o sacche di massa inferiore - la luna si è riorientata per portare quelle sacche verso i poli, portando le aree di massa maggiore verso l'equatore attraverso la forza centrifuga. È la stessa forza che agisce sull'impasto quando un pizzaiolo lo lancia e lo fa girare in aria per stenderlo.

Per determinare il grado di rotazione polare della luna, Viswanathan ha collaborato con diversi scienziati, tra cui David E. Smith, ricercatore principale del Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), a bordo della navicella spaziale Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA. Dopo aver servito come vice investigatore principale della missione Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) della NASA, Smith si interessò all'utilizzo dei dati sulla gravità per capire fino a che punto si sono spinti i poli della luna. GRAIL ha mappato in dettaglio il campo gravitazionale della luna prima che la missione terminasse nel 2012.

"Se guardi la luna con tutti questi crateri, puoi vederli nei dati del campo gravitazionale", ha detto Smith, del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge. "Ho pensato:'Perché non posso semplicemente prendere uno di quei crateri e aspirarlo, rimuovere completamente la firma?'"

Smith, Viswanathan e il loro team hanno lavorato con circa 5.200 crateri, di dimensioni comprese tra 12 miglia (20 chilometri) e 746 miglia (1.200 chilometri). Hanno progettato modelli al computer che hanno preso le coordinate e le larghezze di tutti questi crateri dalle mappe topografiche della luna realizzate con i dati LOLA e quindi hanno trovato le loro corrispondenti firme gravitazionali - o sacche di gravità superiore o inferiore - su una mappa gravitazionale del GRAIL. Gli scienziati hanno quindi eseguito simulazioni che rimuovevano le firme gravitazionali di ciascun cratere in sequenza in base all'età, essenzialmente riavvolgendo l'evoluzione della luna e riportando i poli verso le loro antiche posizioni con ogni impatto eliminato.

Mentre altri ricercatori che studiano il giro polare hanno rimosso i crateri dal record, hanno rimosso solo un paio di dozzine di quelli più grandi. "La gente pensava che i piccoli crateri fossero trascurabili", ha detto Viswanathan. "Sono trascurabili individualmente, ma collettivamente hanno un grande effetto."

Viswanathan ha detto che il suo team si sta avvicinando per capire il vero grado di vagabondaggio polare sulla luna, ma gli scienziati devono ancora perfezionare la loro stima. Hanno in programma di cancellare più piccoli crateri dalla luna e di rimuovere altre caratteristiche, come le eruzioni vulcaniche, che potrebbero aver contribuito allo spostamento dei poli.

"Ci sono alcune cose che non abbiamo ancora preso in considerazione, ma una cosa che volevamo sottolineare sono quei piccoli crateri che le persone hanno trascurato, in realtà contano, quindi questo è il punto principale qui", ha detto Sander Goossens, uno scienziato planetario Goddard che ha partecipato allo studio. + Esplora ulteriormente

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