LRO cattura i due crateri d’impatto creati dalle sonde GRAIL sulla Luna

Le due sonde gemelle GRAIL hanno impattato sulla superficie della Luna il 17 dicembre 2012. Il Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) è stato in grado di catturare l’impatto dei crateri lo scorso 28 febbraio 2013 mostrandoli entrambi, con una dimensione di circa 5 metri di diametro. L’immagine qui sopra mostra l’area prima dell’impatto (pannello più in alto) e l’area dopo l’impatto (pannello sottostante). Le frecce mostrano le posizioni dei due impatti. Crediti: NASA/GSFC/Arizona State University.

La missione del Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) è terminata lo scorso 17 dicembre 2012 alle ore 14:28 PST (-8 se ci riferiamo al Tempo Universale, TU) quando le due sonde gemelle GRAIL A (Ebb) e GRAIL B (Flow) sono impattate sulla Luna. Entrambi i siti d’impatto si trovano sul versante meridionale di una montagna massiccia che non ha nome, a sud del cratere Mouchez e a nord-est del cratere Filolao. Il massiccio si erge per crca 2500 metri al di sopra della pianura circostante. I siti d’impatto sono ad un’altezza di circa 750 metri e a 1040 metri rispettivamente, a crica 460-750 metri sotto la vetta. Recentemente la NASA ha rinominato il sito d’impatto di GRAIL in onore della prima donna americana a volare nello spazio, Sally K. Ride, recentemente scomparsa e che ha dedicato la sua vita alla ricerca spaziale, in particolare a questa missione.

Rappresentazione artistica della traccia dell’orbita delle due navicelle prima dell’impatto. Le sonde si stavano dirigendo a nord, con un’altitudine che stava diminuendo gradualmente fino a quando non ha colpito il lato sud del massiccio. Crediti NASA/JPL.

Le due sonde GRAIL erano relativamente piccole, due cubetti delle dimensioni di una lavatrice, con una massa di circa 200 chilogrammi al momento dell’impatto. Quando arrivarono sulla Luna la massa era dell’ordine dei 278 chilogrammi ma circa 78 di questi sono stati consumanti come carburante durante le operazioni lunari. Embrambi i veicoli spaziali hanno impattato con un piccolo angolo, circa 2° risspetto al piano orizzontale, a circa 1600 m/s, più velocemente di un proiettile. Le immagini di LROC rivelano che entrambe le sonde hanno creato un cratere d’impatto di circa 5 metri di diametro e che il materiale, diffusosi ovnque intorno ai due crater in modo irregolare, è scuro. Ci sono pochi frammenti a sud, la direzione dalla quale le sonde stavano viaggiando.

L’animazione di GRAIL A

Il sito di GRAIL A osservato prima e dopo l’impatto. Il centro del cratere si trova a 75.609°N, 333.407°E . Crediti: NASA/GSFC/Arizona State University.

Tipicamente i frammenti emessi dai crateri hanno una riflettanza superiore al materiale presente sul suolo lunare. Questo contrasto normale è dovuto allo scavo fresco (o immaturo) del terreno sottostante su un terreno più maturo, quello che si trova in superficie. Poichè la regolite lunare è esposta al vuoto dello spazio, soffre l’esposizione alle radiazioni cosmiche, è soggetta ai bombardamenti, al vento solare e agli impatti di micrometeoriti. Lentamente, nel corso del tempo, queste processi tendono a scurire il terreno. Quindi, se si scava sotto la superficie, si trovano terreni con una riflettanza maggiore.

L’animazione di GRAIL B

Il sito di GRAIL B osservato prima e dopo l’impatto. Il centro del cratere si trova a 75.651°N, 333.168°E Crediti: NASA/GSFC/Arizona State University.

Allora perchè entrambi i crateri mostrano raggi a bassa riflettanza? Forse stiamo osservando il carbonio proveniente dalle sonde GRAIL. La struttura era stata realizzata in un composto di estere di cianato (ricco di carbonio) e spesso i materiali sono formati da carbonio come primo componente. Inoltre, vi era circa 1,5 kg di carburante rimanente in ciascuna sonda. A causa dell’energia liberata durante l’impatto, il carbonio di queste fonti differenti può essere stato rilasciato e miscelato con il materiale espulso. E’ sufficiente solo una piccola quantità di carbonio per rendere più scuro un materiale. Al momento, comunque, non è ancora nota la causa di questa interessante anomalia.

Immagine di LRO dell areda d”impatto di GRAIL nella regione sud del massiccio. Crediti:  LRO WAC M120020350, NASA/GSFC/ASU. 

Il 28 febbraio 2013 LROC ha ottenuto una coppia di immagini stereo dell’area d’impatto e da tali immagini il team di LRO è stato in grado di mappa topografica preliminare. Dal modello sono state ricavate latitudine, longitudine e altezza per ogni cratere d’impatto:

GRAIL A 75.609°N, 333.407°E, 750 metri
GRAIL B 75.651°N, 333.168°E, 1040 metri

La pendenza locale della montagna nel punto di impatto è di 23° per GRAIL A e di 19° per GRAIL B.
I due crateri d’impatto sono a circa 2210 metri di distanza, GRAIL B ha impattato 20 secondi dopo GRAIL A in un sito più a nord-ovest rispetto a quello di GRAIL A.

Mappa topografica ottenuta dalla LROC NAC a bordo di LRO dei siti di impatto. La mappa ha una larghezza di 8400 metri, il nord si trova in alto. Crediti: NASA/GSFC/Arizona State University.

Fonte LRO: Impact! http://lroc.sese.asu.edu/news/index.php?/archives/719-Impact!.html

Sabrina