Bonus slike: Sveučilište Cornell
Na Južnom polu Mjeseca postoji regija koja je uvijek u sjeni kratera za koje su znanstvenici dugo vjerovali da mogu imati naslage vodenog leda. Unatoč činjenici da su led otkrile dvije svemirske letjelice koje su okruživale Mjesec, novo istraživanje tog područja od strane divovske radio opservatorije Arecibo nije uspjelo pronaći površinske naslage leda. To ne znači da leda nema, ali može biti zarobljen na velikom području ispod površine, poput mjesečeve permafrosta. Arecibo je dobar instrument za otkrivanje leda jer daje vrlo specifičan odjek u radijskom spektru.
Unatoč dokazima iz dviju svemirskih sondi iz devedesetih, radarski astronomi kažu da na mjesečevim polovima ne mogu naći tragove gustog leda. Ako na mjesečevim polovima ima vode, kažu istraživači, ona je široko raspršena i trajno smrznuta unutar slojeva prašine, nešto nalik zemaljskoj permafrosti.
Koristeći radarski sustav valne duljine duljine 70 centimetara u Opservatoriju Arecibo Nacionalne zaklade za znanost (NSF), Portoriko, istraživačka skupina poslala je signale dublje u lunarnu polarnu površinu - više od pet metara (oko 5,5 metara) - nego ikad prije prije ove prostorne rezolucije. "Ako je led na polovima, jedini način na koji ga preostaje testirati je izravno otići tamo i rastopiti mali volumen oko prašine i potražiti vodu masenim spektrometrom", kaže Bruce Campbell iz Centra za zemaljske i planetarne studije u Smithsonian Institution.
Campbell je vodeći autor članka, „Radno sondiranje dugovalnih duljih valnih dužina mjesečevih stupova“, u 13. studenoga 2003., broja časopisa Nature. Njegovi suradnici na posljednjoj mjesečinoj radarskoj sondi bili su Donald Campbell, profesor astronomije na Sveučilištu Cornell; J. F. Chandler iz Smithsonian Astrophysical Observatory; i Alice Hine, Mike Nolan i Phil Perillat iz opservatorija Arecibo, kojima Nacionalni centar za astronomiju i jonosferu u Cornellu upravlja NSF.
Prijedlozi mjesečevog leda prvi su put došli 1996. kada su radio podaci s svemirske letjelice Clementine pokazali prisutnost leda na zidu kratera na južnom mjesečevom mjesecu. Potom su podaci neutronskog spektrometra sa svemirskog broda Lunar Prospector, lansirani 1998. godine, pokazali prisutnost vodika i, zaključujući, vode, na dubini od oko jednog metra na lunarnim polovima. Ali radarske sonde pomoću 12-cm cm radara valne duljine na Arecibu nisu pokazale dokaze o debelom ledu na dubinama do metra. "Lunar Prospector je otkrio značajne koncentracije vodika na lunarnim polovima ekvivalentne vodenom ledu u koncentraciji od nekoliko posto lunarnog tla", kaže Donald Campbell. "Bilo je prijedloga da je možda u obliku debelih naslaga leda na nekoj dubini, ali ovi novi podaci iz Areciba to čine malo vjerojatnim."
Bruce Campbell kaže, "Nema mjesta koja smo pogledali s bilo kojom od talasnih duljina na kojoj vidite takav potpis."
Nature Nature napominje da ako led postoji na mjesečevim polovima, to bi se znatno razlikovalo od "debelih, koherentnih slojeva leda uočenih u sjeni kratera na Merkuru", pronađenog u Arecibo radarskom snimanju. "Na Merkuru, što vidite, su prilično gusta naslaga veličine jednog metra ili više, ukopana u većini plitkih slojeva prašine. To je scenarij koji smo pokušavali otkriti za mjesec ", kaže Bruce Campbell. Razlika između Merkura i Mjeseca, kažu istraživači, mogla bi biti rezultat niže prosječne stope kometa koji udaraju na površinu Mjeseca, nedavnih utjecaja kometa na Merkur ili bržeg gubitka leda na Mjesecu.
Mjesečeve mjesečeve hladne zamke za vodu su temperature od minus 173 Celzijeva stupnja (minus 280 stupnjeva Celzijevih stupnjeva). Sunčev ud se diže samo oko dva stupnja iznad horizonta na mjesečevim polovima tako da sunčeva svjetlost nikada ne prodire u duboke kratere, a osoba koja stoji na podu kratera nikada ne bi vidjela sunce. Arecibo radar je ispitivao podove dvaju kratera u stalnoj sjeni na južnom polu mjesečevog mjesta, Shoemaker i Faustini, a na sjevernom polu, poda Hermitea i nekoliko malih kratera unutar velikog kratera Peary. Suprotno tome, Clementine se usredotočila na koso zidove kratera Shackleton, čiji se pod ne može vidjeti sa Zemlje. "Raspravlja se o tome kako protumačiti podatke sa grube nagnute površine", kaže Bruce Campbell.
Radarska sonda Arecibo posebno je dobar detektor debelog leda jer koristi fenomen poznat kao "koherentna povratna kretnja". Radarski valovi mogu prijeći velike udaljenosti bez da bi bili apsorbirani u ledu na temperaturama znatno ispod smrzavanja. Odraz nepravilnosti unutar leda proizvodi vrlo snažan radarski odjek. Suprotno tome, lunarno tlo je puno apsorptivnije i ne daje toliko jak radarski odjek.
Izvorni izvor: Cornell News Release
