Το ραντάρ χρησιμοποιείται από τη δεκαετία του 1960 για τη χαρτογράφηση της σεληνιακής επιφάνειας, αλλά μέχρι πρόσφατα ήταν δύσκολο να ρίξουμε μια καλή ματιά στους πόλους της Σελήνης. Το 2009, το όργανο ραντάρ Mini-SAR στο διαστημικό σκάφος Chandrayaan-1 μπόρεσε να χαρτογραφήσει περισσότερο από το 95% και των δύο πόλων σε ανάλυση ραντάρ 150 μέτρων και τώρα το όργανο Mini-RF στο Lunar Reconnaissance Orbiter - το οποίο έχει 10 φορές το η ανάλυση του Mini-SAR - βρίσκεται περίπου στα μισά της πρώτης καμπάνιας χαρτογράφησης υψηλής ανάλυσης των πόλων. Τα δύο όργανα αποκαλύπτουν ότι υπάρχουν πιθανώς τεράστιες ποσότητες νερού στους μόνιμα σκιασμένους κρατήρες στους πόλους, με πάνω από 600 εκατομμύρια μετρικούς τόνους μόνο στο βόρειο πόλο. "Εάν αυτό μετατραπεί σε καύσιμο πυραύλων, θα ήταν αρκετό να ξεκινήσει το ισοδύναμο ενός διαστημικού λεωφορείου ανά ημέρα για πάνω από 2.000 χρόνια", δήλωσε ο Paul Spudis, κύριος ερευνητής του Mini-SAR, μιλώντας στο ετήσιο σεληνιακό φόρουμ στο Ames Ερευνητικό Κέντρο τον Ιούλιο.
Τόσο ο Spudis όσο και ο Ben Bussey, κύριος ερευνητής για το Mini-RF της LRO μοιράστηκαν εικόνες από τα αντίστοιχα όργανα τους στο Forum, επισημαίνοντας πολικούς κρατήρες που εμφανίζουν ασυνήθιστες ιδιότητες ραντάρ σύμφωνα με την παρουσία πάγου.
Βρήκαν πάνω από 40 κρατήρες στο βόρειο πόλο της Σελήνης που εμφανίζουν αυτές τις ιδιότητες.
Και τα δύο όργανα παρέχουν λεπτομέρειες για το εσωτερικό των σκιασμένων κρατήρων, που δεν είναι ορατές σε ορατό φως. Συγκεκριμένα, μια μέτρηση που ονομάζεται λόγος κυκλικής πόλωσης (CPR) δείχνει τα χαρακτηριστικά των ηχητικών ραντάρ, τα οποία δίνουν ενδείξεις για τη φύση των επιφανειακών υλικών σε σκοτεινές περιοχές. Τα όργανα στέλνουν παλμούς αριστερού πολωμένου ραδιοκυμάτων για να μετρήσουν την επιφανειακή τραχύτητα της Σελήνης. Ενώ οι λείες επιφάνειες στέλνουν ένα αντίστροφο, δεξιό πολωμένο κύμα, οι τραχιές περιοχές επιστρέφουν αριστερά-πολωμένα κύματα. Ο πάγος, που είναι διαφανής στα ραδιοκύματα, στέλνει επίσης πίσω αριστερά πολωμένα κύματα. Τα όργανα μετρούν την αναλογία της αριστεράς προς τη δεξιά κυκλική πολωμένη ισχύ που επιστρέφεται, η οποία είναι η CPR.
Λίγα μέρη - ακόμη και στο ηλιακό μας σύστημα - έχουν CPR μεγαλύτερο από 1, αλλά τέτοια μέρη έχουν παχιά αποθέματα πάγου, όπως πολικά καλύμματα του Άρη ή τους παγωμένους δορυφόρους της Γαλιλαίας. Βρίσκονται επίσης σε τραχιά, βραχώδη έγχυση γύρω από φρέσκους, νεαρούς κρατήρες, αλλά εκεί, οι επιστήμονες παρατηρούν επίσης υψηλό CPR έξω από το χείλος του κρατήρα, όπως σε αυτήν την εικόνα, κάτω από τον κρατήρα Main L στη Σελήνη.
Το μεγαλύτερο μέρος της Σελήνης έχει χαμηλό CPR, αλλά δεκάδες ανώμαλοι κρατήρες βόρειου πόλου, όπως ένας μικρός κρατήρας 8 χλμ μέσα στον μεγαλύτερο κρατήρα Rozhdestvensky, είχαν υψηλό CPR στο εσωτερικό, με χαμηλό CPR στα χείλη. Αυτό υποδηλώνει ότι κάποιο υλικό εντός των κρατήρων, αντί της τραχύτητας της επιφάνειας, προκάλεσε το υψηλό σήμα CPR.
«Γεωλογικά, δεν περιμένουμε να υπάρχουν τραχιά, φρέσκια επιφάνεια μέσα σε ένα χείλος κρατήρα αλλά να απουσιάζει έξω από αυτό», είπε ο Σπούδης. "Αυτό επιβεβαιώνει ότι ο υψηλός CPR σε αυτούς τους ανώμαλους κρατήρες δεν προκαλείται από την τραχύτητα της επιφάνειας, και το ερμηνεύουμε αυτό σημαίνει ότι υπάρχει πάγος νερού σε αυτούς τους κρατήρες."
Επιπλέον, ο πάγος θα πρέπει να έχει πάχος αρκετών μέτρων για να δώσει αυτήν την υπογραφή. «Για να δείτε αυτό το αυξημένο αποτέλεσμα CPR, ο πάγος πρέπει να έχει πάχος της τάξης των δεκάδων μηκών κύματος του ραντάρ που χρησιμοποιείται», είπε. "Το μήκος κύματος του ραντάρ μας είναι 12,6 cm, επομένως πιστεύουμε ότι ο πάγος πρέπει να έχει πάχος τουλάχιστον δύο μέτρων και σχετικά καθαρό."
Οι πρόσφατες εικόνες Mini-SAR (κορυφαία εικόνα) από το LRO επιβεβαιώνουν τα δεδομένα Chandrayaan-1, με ακόμα καλύτερη ανάλυση. Το Mini-RF, είπε ο Bussey, είναι ισοδύναμο με έναν συνδυασμό του Αστεροσκοπείου Arecibo και του τηλεσκοπίου Greenbank Radio για την εξέταση της Σελήνης. «Η πολική μας εκστρατεία θα αντιστοιχιστεί από 70 μοίρες στους πόλους και μέχρι στιγμής είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με την κάλυψη και την ποιότητα των δεδομένων», δήλωσε ο Bussey.
Ο Spudis είπε ότι βλέπουν λιγότερους ανόητους κρατήρες στο νότιο πόλο της Σελήνης, αλλά και αυτός και ο Bussey ανυπομονούν να συγκρίνουν περισσότερα δεδομένα μεταξύ των δύο οργάνων ραντάρ για να μάθουν περισσότερα για τους μόνιμα σκιασμένους κρατήρες στη Σελήνη.
Επιπλέον, άλλα μέσα στο LRO θα παρέχουν επίσης πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση αυτών των ανώμαλων κρατήρων.
Για περισσότερες πληροφορίες δείτε αυτές τις ιστοσελίδες της NASA:
Το ραντάρ της NASA βρίσκει καταθέσεις πάγου στο Βόρειο Πόλο της Σελήνης
Μια δροσερή ματιά σε έναν σεληνιακό κρατήρα
