Credit imagine: Universitatea Cornell
La Polul Sud al Lunii, există o regiune care este întotdeauna în umbra craterelor, despre care oamenii de știință credeau de mult timp că ar putea avea depozite de gheață cu apă. În ciuda faptului că gheața a fost detectată de două nave spațiale care au orbit pe lună, un nou sondaj al zonei de către gigantul observator radio Arecibo nu a reușit să găsească niciun zăcământ de suprafață. Aceasta nu înseamnă că gheața nu este acolo, dar ar putea fi prinsă într-o zonă mare de sub suprafață, cum ar fi un permafrost lunar. Arecibo este un instrument bun pentru detectarea gheții, deoarece dă o semnătură ecou foarte specifică în spectrul radio.
În ciuda probelor din două sonde spațiale din anii 90, astronomii radar spun că nu pot găsi semne de gheață groasă la stâlpii lunii. Dacă există poli la nivelul lunii, spun cercetătorii, aceasta este răspândită pe scară largă și permanent înghețată în straturile de praf, ceva asemănător cu permafrostul terestru.
Folosind sistemul de radar cu lungimea de undă de 70 de centimetri (cm) la Observatorul Arecibo al Fundației Naționale Științifice (NSF), Puerto Rico, grupul de cercetare a trimis semnale mai adânc în suprafața polară lunară - mai mult de cinci metri (aproximativ 5,5 metri) - decât oricând înainte la această rezoluție spațială. „Dacă există gheață la stâlpi, singura cale de a-l testa este să mergi direct acolo și să topești un volum mic în jurul prafului și să cauți apă cu un spectrometru de masă”, spune Bruce Campbell, de la Centrul pentru Studii Pământene și Planetare. la Smithsonian Institution.
Campbell este autorul principal al unui articol, „Radar-lungime de undă de lungime de undă a polilor lunari”, în 13 noiembrie 2003, al revistei Nature. Colaboratorii săi la ultima sondă radar a lunii au fost Donald Campbell, profesor de astronomie la Universitatea Cornell; J. F. Chandler de la Observatorul Astrofizic Smithsonian; și Alice Hine, Mike Nolan și Phil Perillat de la Observatorul Arecibo, care este gestionat de Centrul Național de Astronomie și Ionosferă de la Cornell pentru NSF.
Sugestiile de gheață lunară au apărut pentru prima dată în 1996, când datele radio ale navei spațiale Clementine au dat câteva indicații despre prezența gheții pe peretele unui crater de la polul sud al Lunii. Apoi, datele spectrometrului de neutroni de la nava spațială Lunar Prospector, lansată în 1998, au indicat prezența hidrogenului și, prin inferență, apă, la o adâncime de aproximativ un metru la poli lunari. Dar sondele radar de radar cu lungimea de undă de 12 cm la Arecibo nu au arătat nicio dovadă de gheață groasă la adâncimi de până la un metru. „Prospectorul lunar a găsit concentrații semnificative de hidrogen la poli lunari echivalenți cu gheața de apă la concentrații de câteva procente din solul lunar”, spune Donald Campbell. „Au existat sugestii că ar putea fi sub formă de depozite groase de gheață la o anumită adâncime, dar aceste date noi din Arecibo fac asta puțin probabil.”
Spune Bruce Campbell, „Nu există locuri pe care le-am privit cu niciuna dintre aceste lungimi de undă unde vedeți acest tip de semnătură.”
Hârtia de natură notează că, dacă ar exista gheață la poli lunari, aceasta ar fi considerabil diferită de „straturile groase, coerente de gheață observate în craterele umbrite de pe Mercur”, găsite în imagini cu radar Arecibo. „Pe Mercur, ceea ce vedeți sunt depozite destul de groase de ordinul unui metru sau mai mult îngropate de cel mult un strat de praf superficial. Acesta este scenariul pe care încercam să-l prindem pe lună ”, spune Bruce Campbell. Cercetătorii spun că diferența dintre Mercur și Lună s-ar putea datora ratei medii mai mici a cometelor care lovesc suprafața lunară, a impacturilor recente ale cometelor asupra Mercurului sau a unei pierderi mai rapide de gheață pe Lună.
Ceea ce face ca polii lunari să fie buni de capcane reci pentru apă este o temperatură de minus 173 grade Celsius (minus 280 de grade Fahrenheit). Limbul soarelui se ridică doar cu aproximativ două grade deasupra orizontului la poli lunari, astfel încât lumina soarelui să nu pătrundă niciodată în craterele adânci, iar o persoană care stă pe podeaua craterului nu ar vedea niciodată soarele. Radarul Arecibo sondează etajele a două cratere în umbră permanentă la polul sud lunar, Cizmar și Faustini și, la polul nord, podelele lui Hermite și mai multe cratere mici din marele crater Peary. În schimb, Clementine s-a concentrat pe pereții înclinați ai craterului Shackleton, al cărui podea nu poate fi „văzut” de pe Pământ. „Există o dezbatere cu privire la modul de interpretare a datelor dintr-o suprafață ascuțită, înclinată”, spune Bruce Campbell.
Sonda radar Arecibo este un detector deosebit de bun de gheață groasă, deoarece profită de un fenomen cunoscut sub numele de „retrospectiv coerent”. Undele radar pot parcurge distanțe lungi fără a fi absorbite în gheață la temperaturi mult sub îngheț. Reflecțiile împotriva neregulilor din interiorul gheții produc un ecou radar foarte puternic. În schimb, solul lunar este mult mai absorbant și nu dă un ecou radar la fel de puternic.
Sursa originală: Comunicat de presă Cornell
