Il fondo del cratere lunare Shackleton, permanentemente in ombra, ospita depositi di ghiaccio d’acqua. Il nuovo studio condotto da Ariel Deutsch offre una stima di questi e altri depositi al polo sud lunare. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center

L’esistenza di depositi di ghiaccio nei freddi crateri sparsi al polo sud lunare è uno dei fattori che ha contribuito a rinnovare l’interesse per l’esplorazione del nostro satellite naturale. La loro presenza – confermata lo scorso anno – riveste particolare interesse, soprattutto per le future missioni che potrebbero utilizzarli per scopi diversi.

Tuttavia, non vi è alcuna notizia sul come e quando questo ghiaccio sia arrivato lì. Domande di fondamentale importanza anche per svelare la natura di questi depositi di ghiaccio.

Una risposta  adesso arriva da un nuovo studio condotto da un team di ricerca guidato da Ariel Deutsch – dottoranda alla Brown University, negli Usa – e pubblicato sulla rivista Icarus: mentre la maggior parte dei depositi ha qualche miliardo di anni, alcuni, in particolare quelli contenuti all’interno dei crateri più piccoli, sarebbero più recenti.

Una conclusione alla quale Deutsch e colleghi sono giunti indirettamente grazie all’utilizzo di sofisticati modelli di datazione assoluta. Utilizzando i dati forniti dal Lunar Reconnaissance Orbiter della Nasa, in orbita attorno al satellite dal 2009, i ricercatori hanno elaborato l’età di venti grandi crateri – selezionati sulla base di tre criteri: posizione (tra 80  e 90 gradi Sud), dimensione (maggiori o uguali a 100 km quadrati) e pendenza (inferiore a 10 gradi) – presenti al polo sud lunare che ospitano ghiaccio d’acqua superficiale.

Secondo lo studio, la maggior parte di questi crateri, in particolare quelli di grandi dimensioni, risalgono a circa tre miliardi di anni fa. E dal momento che i depositi di ghiaccio non possono essere più vecchi del cratere che li contiene, questo consente di determinare indirettamente un limite superiore all’età dei depositi stessi.

Distribuzione dei crateri al polo sud lunare dei quali è stata stimata l’età. Crediti: Ariel N. Deutsch et al. 2019

È anche vero, però, che il ghiaccio potrebbe essere in realtà più giovane. Tuttavia, spiegano i ricercatori, c’è motivo di credere che per questi depositi l’età coincida. Prova ne è il fatto che hanno una distribuzione irregolare e questo, secondo i ricercatori, sarebbe spiegabile con impatti avvenuti in un arco temporale lungo quanto la loro età.

Ma non tutti i crateri che i ricercatori hanno analizzato sono così antichi. Accanto a questi, ce ne sono altri, più piccoli – con diametro inferiore ai 15 km –  che per caratteristiche sembrano essere molto giovani, il ché significa che lo sono anche i depositi che essi contengono.

«Non era mai stato osservato prima il ghiaccio in crateri così giovani», dice la dottoranda che ha guidato lo studio. «È stata una sorpresa. L’età di questi depositi potrebbe dirci qualcosa sull’origine del ghiaccio, e questo ci aiuterebbe a ricostruire la fonte e la distribuzione dell’acqua nel sistema solare interno».

La presenza di depositi di ghiaccio d’acqua di età diverse può indicare una provenienza da fonti differenti. I depositi più vecchi potrebbero contenere acqua trasportata da comete e asteroidi che hanno impattato la superficie, oppure acqua estratta dalle profondità lunari attraverso l’attività vulcanica. Processi che non possono però spiegare la presenza di acqua nei depositi più giovani – formatisi in un’epoca senza grandi impatti né attività vulcanica. Occorre dunque ipotizzare una sorgente diversa, per esempio il bombardamento da parte di micrometeoriti, o le interazioni fra il vento solare e la regolite. Ipotesi che solo le analisi dei campioni raccolti in loco – magari durante la futura missione Artemis – possono confermare.

«Quando progettiamo di tornare sulla Luna per un’esplorazione umana a lungo termine, dovremmo conoscere le risorse sulle quali potremo contare, e al momento non lo sappiamo», osserva Jim Head della Brawn University, coautore dello studio. «Studi come questo ci aiutano a formulare previsioni su dove cercare per rispondere a queste domande»

Per saperne di più:

• Leggi su Icarus l’articolo: “Analyzing the ages of south polar craters on the Moon: Implications for the sources and evolution of surface water ice”, di Ariel N. Deutsch, James W.Head III e Gregory A. Neumann