Το μικροσκοπικό όργανο ραντάρ ραδιοσυχνοτήτων (min-RF) στο Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) αποκαλύπτει μερικά ενδιαφέροντα πράγματα σχετικά με το πώς σχηματίζονται τα κρούσματα τήξης γύρω από τους κρατήρες στη Σελήνη. Πολλά είναι γνωστά για τους κρατήρες και την εκτίναξη, επειδή σχηματίζουν τέτοια εντυπωσιακά χαρακτηριστικά στις πλανητικές επιφάνειες. Όμως το τήγμα είναι ένα σχετικά μικρό στοιχείο της διαδικασίας κρούσης, και έτσι δεν παρατηρείται τόσο εύκολα. Σχετικά λίγα είναι γνωστά για τα τήγματα κρούσης. Τώρα, νέα δεδομένα από το όργανο ραντάρ mini-RF βοηθούν στην κάλυψη αυτού του κενού γνώσεων και προσφέρουν επίσης πληροφορίες για μελλοντικά σημεία προσγείωσης στη Σελήνη.
Το ραντάρ είναι ένα ενεργό σύστημα τηλεπισκόπησης, που σημαίνει ότι μεταδίδει ένα σήμα και στη συνέχεια καταγράφει αυτό που αναπηδά, παρέχοντας πληροφορίες για τις επιφάνειες που συναντήθηκαν. Εάν το μεταδιδόμενο σήμα χτυπήσει μια λεία επιφάνεια, τότε το επιστρεφόμενο σήμα θα έχει μια κατεύθυνση πόλωσης που είναι αντίθετη από αυτήν που μεταδόθηκε. Αλλά, εάν η επιφάνεια είναι τραχιά, το σήμα μπορεί να αναπηδήσει περισσότερες από μία φορές, αλλάζοντας την πόλωση κάθε φορά, οπότε η επιστρεφόμενη πόλωση θα είναι η ίδια με τα μεταδιδόμενα σήματα. Ελέγχοντας την πόλωση του μεταδιδόμενου σήματος και παρακολουθώντας την πόλωση των επιστρεφόμενων σημάτων, οι ερευνητές μπορούν να υπολογίσουν την αναλογία κυκλικής πόλωσης της ίδιας αίσθησης προς την αντίθετη αίσθηση, μια παράμετρος που ονομάζεται CPR. Οι λείες επιφάνειες θα έχουν χαμηλό CPR, ενώ οι τραχιές επιφάνειες θα έχουν υψηλό CPR.
Το mini-RF μεταδίδει στη ζώνη ραντάρ S, σε μήκη κύματος 12,6 cm, και έτσι μας λέει για την τραχύτητα της επιφάνειας στην κλίμακα 12,6 cm. Για παράδειγμα, μια αμμώδης παραλία καλυμμένη με κόκκους άμμου που έχουν μέγεθος περίπου 1-2 mm (πολύ μικρότερο από το μεταδιδόμενο μήκος κύματος) θα φαίνεται ομαλή στο Mini-RF (έχουν χαμηλές τιμές CPR). Όμως, μια παραλία καλυμμένη με χαλίκια μεγέθους χεριού (περίπου το μέγεθος του μεταδιδόμενου μήκους κύματος) θα φαίνεται τραχιά (έχουν υψηλές τιμές CPR). Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τέτοιου είδους πληροφορίες δεν είναι προς το παρόν διαθέσιμες από τα υπάρχοντα δεδομένα εικόνας μας, τα οποία ακόμη και στην καλύτερη περίπτωση μπορούν να επιλύσουν τα πράγματα μόνο σε κλίμακα 50 cm. Επιπλέον, το ραντάρ mini-RF μπορεί να διεισδύσει έως και 1 m κάτω από την επιφάνεια, παρέχοντας πληροφορίες και για θαμμένες επιφάνειες.
Δουλεύοντας με τα δεδομένα mini-RF, ο Δρ Lynn Carter και μια ομάδα ερευνητών από το NASA Goddard Space Flight Center, το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και το Ινστιτούτο Σεληνιακής και Πλανητικής Ένωσης έχουν ρίξει μια ματιά στις επιπτώσεις που λιώνουν γύρω από μια ποικιλία κρατήρων. Διαπίστωσαν ότι οι δεξαμενές και οι ροές τήγματος τείνουν να έχουν τιμές CPR που είναι μεγαλύτερες από τις γύρω περιοχές που δεν τήκονται. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα mini-RF μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να βοηθήσουν στην εύρεση και τον εντοπισμό υλικών τήξης, συμπεριλαμβανομένων των θαμμένων! Από την περιορισμένη έρευνά τους, η Δρ Carter και η ομάδα της διαπίστωσαν ότι οι δεξαμενές και οι ροές που λιώνουν οι επιπτώσεις είναι πιο συχνές στη Σελήνη από ό, τι ήταν προηγουμένως γνωστό. Με περισσότερη δουλειά, θα είναι σε θέση να καταγράψουν καλύτερα τον αριθμό και το μέγεθος των λιμνών τήξης και των ροών γύρω από τους σεληνιακούς κρατήρες, βελτιώνοντας την κατανόησή μας για το πόση τήξη παράγεται από τις επιπτώσεις και πώς ταξιδεύει.
Ο Δρ Carter και η ομάδα της διαπίστωσαν επίσης ότι, σε μεμονωμένες λίμνες ή ροές, οι τιμές τραχύτητας μπορεί να διαφέρουν. Οι τραχιές επιφάνειες μπορεί να αντιπροσωπεύουν τη συσσώρευση μερικώς ψυχρού φλοιού καθώς ωθείται από το λιωμένο υγρό από κάτω. Τέτοιες κορυφογραμμές πίεσης παρατηρούνται σε χερσαίες ροές λάβας. Οι λείες επιφάνειες μπορεί να αντιπροσωπεύουν τήγματα που κρυώθηκαν γρήγορα ή τα τελευταία τήγματα που φτάνουν σε μια λίμνη (και συνεπώς δεν υπόκεινται σε ώθηση από περισσότερο εισερχόμενο τήγμα). Όμως, ακόμη και τα "λεία" τήγματα, τα οποία φαίνονται αρκετά επίπεδα στις οπτικές εικόνες, τείνουν να έχουν πολύ υψηλές τιμές CPR, υποδεικνύοντας ότι στην πραγματικότητα είναι πολύ τραχιά. Υπάρχει πιθανώς πολλά στερεά συντρίμμια βράχου και εκτίναξης (κάτι που δεν μπορούμε να δούμε στις εικόνες που διατίθενται σήμερα) που έχουν παρασυρθεί στο υλικό τήξης για να τα καταστήσουν τόσο τραχιά σε αυτήν την κλίμακα. Για να κατανοήσουμε πώς μπορεί να μοιάζει αυτό το είδος της επιφάνειας, μπορούμε να σκεφτούμε τις επίγειες ροές (οι οποίες είναι στην πραγματικότητα ελαφρώς λιγότερο τραχιές από τα σεληνιακά τήγματα).
Αυτό το έργο έχει σημαντικές επιπτώσεις για τη μελλοντική σεληνιακή εξερεύνηση. Φανταστείτε πόσο δύσκολη είναι η προσγείωση σε μια επιφάνεια, όπως η τραχιά ροή της αάα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι επιστήμονες επιλογής τοποθεσιών εργάζονται πολύ σκληρά για τον εντοπισμό ομαλών περιοχών για να προσγειωθούν τα διαστημόπλοια. Ωστόσο, εάν οι επιφάνειες που φαίνονται εξαιρετικά λείες στις οπτικές εικόνες είναι στην πραγματικότητα τραχιές σαν μια ροή, αυτό μπορεί να παρουσιάσει πρόβλημα. Τα δεδομένα Mini-RF θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον εντοπισμό τέτοιων τραχιών περιοχών και στην εξάλειψή τους από την εξέταση.
Πηγή: Αρχικές παρατηρήσεις τήξεων σεληνιακής πρόσκρουσης και ροών εκτίναξης με το ραντάρ Mini-RF, Carter et al., Journal of Geophysical Research V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
