Gli astronomi hanno utilizzato i crateri per tracciare sia la storia della Luna che quella del Sistema Solare perché la distribuzione e la distruzione lasciata dalle collisioni descrive l'ambiente violento in cui il nostro quartiere cosmico si è formato. La nuova ricerca ribalta la situazione riavvolgendo il nastro fino 4,25 miliardi di anni di storia lunare, simulando la rimozione di migliaia di crateri e considerando anche gli impatti di crateri più piccoli. Così, i ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA hanno scoperto che quando la Luna venne attaccata dagli asteroidi, i suoi poli settentrionale e meridionale vagarono di circa 10 gradi di latitudine , ossia l'equivalente di circa 300 chilometri.

I risultati sono stati pubblicati il 19 settembre su The Planetary Science Journal.

 

Poli vagabondi

I poli geografici della luna si trovano dove il suo asse di rotazione,  la linea immaginaria attorno alla quale ruota un oggetto,  interseca la superficie lunare. La simulazione ha mostrato che mentre il corpo della Luna si muoveva, l'asse di rotazione rimaneva fisso. La scoperta potrebbe far luce su come si è evoluto il satellite naturale della Terra e potrebbe aiutare i ricercatori a localizzare l'acqua e altre risorse che potrebbero essere utilizzate per future missioni spaziali con equipaggio.

Gli scienziati hanno trovato acqua ghiacciata in regioni fredde e oscure ai poli lunari ma quanta essa sia è ancora sconosciuto. Comprendendo come e dove si sono spostati i poli, i ricercatori potrebbero scoprire quanta acqua congelata è stata trasformata da ghiaccio solido direttamente in gas , per sublimazione. Uno spostamento estremo nelle posizioni dei poli lunari,  specialmente verso regioni più calde e meno oscure,  avrebbe accentuato la fuga dell'acqua nello spazio e avrebbe dato alla nuova acqua meno tempo per accumularsi.
"Sulla base della storia dei crateri lunari, la deviazione 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", ha detto Vishnu Viswanathan, il ricercatore del Goddard della NASA che ha guidato lo studio.

Lo spostamento dei poli è causato da un fenomeno chiamato True Polar Wander (TPW), che è una rotazione del corpo solido di un pianeta o di una luna rispetto al suo asse di rotazione che fa cambiare o "vagare" le posizioni geografiche dei poli nord e sud. Si verifica quando un oggetto rotante si trova di fronte a ostacoli, come un cambiamento nella distribuzione della sua massa. Nel caso della Luna, ciò è accaduto quando l'impatto di un asteroide scavò profonde depressioni sulla superficie, che ridistribuirono la massa e lasciarono regioni di massa inferiore. La Luna si riorientò, spostando queste "tasche" di piccola massa verso i poli. Quando ciò accadde, la forza centrifuga  spostò le regioni di massa elevata verso l'equatore lunare.

La simulazione

"Se guardi la Luna con tutti questi crateri, puoi vederli nei dati del campo gravitazionale", ha detto David E. Smith, ricercatore presso il Massachusetts Institute of Technology e coautore della nuova ricerca. "Ho pensato: 'Perché non posso semplicemente prendere uno di quei crateri rimuoverne completamente la firma?". Smith è il principale ricercatore dello strumento Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA e ha esperienza nell'utilizzo dei dati di gravità. Questi dati sono stati utilizzati da Smith, Viswanathan e il loro team per progettare modelli computerizzati che prendessero le coordinate e le larghezze di 5.200 crateri lunari con un diametro compreso tra 19 a 1.200 chilometri.

"La gente pensava che i piccoli crateri fossero trascurabili", ha detto Viswanathan. "Sono trascurabili individualmente, ma collettivamente hanno un grande effetto".

Ora, i ricercatori continueranno a simulare la rimozione di crateri più piccoli dalla superficie lunare e hanno in programma di rimuovere le caratteristiche causate dalle eruzioni vulcaniche nella storia del nostro satellite. Il team spera che questi passaggi aggiuntivi aiuteranno a dipingere un quadro più completo del vagabondaggio polare sulla luna.