Obrazový kredit: Cornell University
Na južnom póle mesiaca je oblasť, ktorá je vždy v tieni kráterov, o ktorej vedci už dlho veria, že môžu mať usadeniny vodného ľadu. Napriek skutočnosti, že ľad odhalili dve kozmické lode obiehajúce po mesiaci, nový prieskum oblasti obrovským rádiovým observatóriom Arecibo nedokázal nájsť žiadne povrchové ložiská ľadu. To neznamená, že tam nie je ľad, ale mohol by byť uväznený na veľkej ploche pod povrchom, ako je napríklad mesačný permafrost. Arecibo je dobrým nástrojom na detekciu ľadu, pretože v rádiovom spektre dáva veľmi špecifický podpis ozveny.
Napriek dôkazom z dvoch vesmírnych sond v 90. rokoch 20. storočia radarové astronómovia tvrdia, že na póloch Mesiaca nenájdu známky silného ľadu. Vedci tvrdia, že ak je na mesačných póloch voda, je rozptýlená a trvalo zamrznutá vo vnútri prachových vrstiev, niečo podobné pozemskému permafrostu.
Výskumná skupina s použitím radarového systému s vlnovou dĺžkou 70 centimetrov (cm) v observatóriu Arecibo Národnej vedeckej nadácie (NSF) v Portoriku vyslala signály hlbšie do polárneho povrchu Mesiaca - viac ako päť metrov (asi 5,5 yardov) - ako kedykoľvek predtým. predtým pri tomto priestorovom rozlíšení. "Ak je na póloch ľad, jediný spôsob, ako to otestovať, je ísť tam priamo, roztaviť malý objem okolo prachu a vyhľadať vodu pomocou hmotnostného spektrometra," hovorí Bruce Campbell z Centra pre zemské a planetárne štúdie. na Smithsonianskej inštitúcii.
Campbell je hlavným autorom článku „Radarová sonda s dlhými vlnovými dĺžkami lunárnych pólov“, vydaný 13. novembra 2003 v časopise Nature. Jeho spolupracovníkmi na poslednej radarovej sonde mesiaca bol Donald Campbell, profesor astronómie na Cornell University; J. F. Chandler z Smithsonianského astrofyzikálneho observatória; a Alice Hine, Mike Nolan a Phil Perillat z observatória Arecibo, ktoré riadi NSF v Národnom centre astronómie a ionosféry v Cornell.
Návrhy lunárneho ľadu sa prvýkrát objavili v roku 1996, keď rádiové údaje z kozmickej lode Clementine naznačili prítomnosť ľadu na stene krátera na južnom póle Mesiaca. Potom údaje z neutrónového spektrometra z kozmickej lode Lunar Prospector, ktorá bola uvedená na trh v roku 1998, naznačovali prítomnosť vodíka, a teda aj vody, v hĺbke približne jedného metra na póloch. Radarové sondy 12-cm-vlnového radaru v Arecibo však nepreukázali hustý ľad v hĺbkach až do jedného metra. „Lunárny prieskumník našiel významné koncentrácie vodíka na mesačných póloch ekvivalentných vodnému ľadu v koncentráciách niekoľkých percent lunárnej pôdy,“ hovorí Donald Campbell. "Existujú náznaky, že to môže byť vo forme hrubých usadenín ľadu v určitej hĺbke, ale tieto nové údaje od Areciba to robia nepravdepodobnými."
Bruce Campbell hovorí: „Nie sú žiadne miesta, na ktoré by sme sa pozreli s niektorou z týchto vlnových dĺžok, kde vidíte tento druh podpisu.“
Prírodný dokument poznamenáva, že ak v lunárnych póloch existuje ľad, bolo by to výrazne odlišné od „hrubých koherentných vrstiev ľadu pozorovaných v tienených kráteroch na Merkúre“, ktoré sa nachádzajú v radarovom zobrazení Arecibo. „Na Merkúre vidíte dosť silné usadeniny rádovo alebo viac metrov pochované nanajvýš plytkou vrstvou prachu. To je scenár, ktorý sme sa pokúšali zmieriť na Mesiac, “hovorí Bruce Campbell. Vedci tvrdia, že rozdiel medzi ortuťou a mesiacom by mohol byť spôsobený nižšou priemernou rýchlosťou komét, ktoré zasiahli lunárny povrch, nedávnymi dopadmi komét na ortuť alebo rýchlejšou stratou ľadu na mesiaci.
Čo robí lunárne stĺpy dobrými studenými pascami na vodu, je teplota mínus 173 stupňov Celzia (mínus 280 stupňov Fahrenheita). Končatina slnka stúpa iba asi dva stupne nad obzorom na lunárnych póloch, takže slnečné svetlo nikdy neprenikne do hlbokých kráterov a osoba stojaca na podlahe krátera nikdy neuvidí slnko. Radar Arecibo sondoval podlahy dvoch kráterov v tieni stále na lunárnom južnom póle Shoemaker a Faustini a na severnom póle podlahy Hermite a niekoľkých malých kráterov v kráteru Peary. Na rozdiel od toho sa Clementine sústredil na sklonené steny kráteru Shackleton, ktorých dno nemožno „vidieť“ zo Zeme. „Existuje diskusia o tom, ako interpretovať údaje z drsného a nakloneného povrchu,“ hovorí Bruce Campbell.
Radarová sonda Arecibo je obzvlášť dobrý detektor hustého ľadu, pretože využíva jav známy ako „koherentný spätný rozptyl“. Radarové vlny môžu cestovať na veľké vzdialenosti bez toho, aby boli absorbované v ľade pri teplotách výrazne pod bodom mrazu. Odrazy od nepravidelností vo vnútri ľadu spôsobujú veľmi silnú radarovú ozvu. Na rozdiel od toho je lunárna pôda oveľa nasiakavejšia a nedáva tak silnú radarovú echo.
Pôvodný zdroj: Cornell News Release
