Кредитна снимка: Университета Корнел
На Южния полюс на Луната има регион, който винаги е в сянката на кратери, за които учените отдавна смятат, че могат да имат залежи от лед на вода. Въпреки факта, че ледът е открит от два космически кораба, които обикалят около Луната, ново проучване на района от гигантската радио обсерватория Arecibo не успя да открие повърхностни залежи от лед. Това не означава, че ледът не е там, но може да бъде хванат в голяма площ под повърхността, като лунна вечна замръзване. Arecibo е добър инструмент за откриване на лед, тъй като дава много специфичен ехографски подпис в радиочестотния спектър.
Въпреки доказателства от две космически сонди през 90-те години, радарните астрономи казват, че не могат да намерят следи от дебел лед на полюсите на Луната. Ако има вода на лунните полюси, казват изследователите, тя е широко разпръсната и трайно замръзнала вътре в праховите слоеве, нещо подобно на земната вечна мерзлота.
Използвайки 70-сантиметровата (см) вълнова радарна система в обсерваторията Arecibo на Националната научна фондация (NSF) Arecibo, Пуерто Рико, изследователската група изпрати сигнали по-дълбоко в лунната полярна повърхност - повече от пет метра (около 5,5 ярда) - от всякога преди тази пространствена резолюция. "Ако има лед на полюсите, единственият начин да се тества е да отидете директно там и да разтопите малък обем около праха и да потърсите вода с масспектрометър", казва Брус Кембъл от Центъра за изследвания на Земята и планетата в института Smithsonian.
Кембъл е главният автор на статия „Радарно сондиране на лунните полюси на дълги вълни на лунните полюси“ в брой на списанието Nature на 13 ноември 2003 г. Негови сътрудници по най-новата радарна сонда на Луната бяха Доналд Кембъл, професор по астрономия в университета Корнел; Й. Ф. Чандлър от Смитсоновската астрофизична обсерватория; и Алис Хайн, Майк Нолан и Фил Перилат от обсерваторията Аресибо, която се управлява от Националния център по астрономия и йоносфера в Корнел за NSF.
Предложенията за лунен лед за пръв път се появяват през 1996 г., когато радио данни от космическия кораб „Клементин“ дават някои индикации за наличието на лед по стената на кратер на южния полюс на Луната. След това данните от неутронния спектрометър от космическия кораб „Лунен проспектор“, стартиран през 1998 г., показват наличието на водород и по заключение - вода на дълбочина около метър на лунните полюси. Но радарните сонди от 12-сантиметровия радар с дължина на вълната в Arecibo не показаха данни за дебел лед на дълбочина до метър. „Лунният проспектор е открил значителни концентрации на водород в лунните полюси, еквивалентни на воден лед, при концентрации от няколко процента от лунната почва“, казва Доналд Кембъл. "Има предположения, че може да е под формата на гъсти залежи на лед на някаква дълбочина, но тези нови данни от Аресибо правят това малко вероятно."
Казва Брус Кембъл, „Няма места, на които сме разгледали някоя от тези дължини на вълната, където виждате такъв тип подпис.“
Природната хартия отбелязва, че ако ледът съществува на лунните полюси, той би се различавал значително от „дебелите, съгласувани слоеве лед, наблюдавани в сенчести кратери на Меркурий“, открити в радарните изображения на Arecibo. „На Меркурий това, което виждате, са доста дебели находища от порядъка на метър или повече, заровени от, най-много, плитък слой прах. Това е сценарият, който се опитвахме да заложим на Луната “, казва Брус Кембъл. Разликата между Меркурий и Луната, според изследователите, може да се дължи на по-ниския среден процент на комети, които удрят лунната повърхност, на скорошното въздействие на кометата върху Меркурий или на по-бързата загуба на лед на Луната.
Това, което прави лунните полюси добри студени капани за вода, е температура от минус 173 градуса по Целзий (минус 280 градуса по Фаренхайт). Краят на слънцето се издига само на около два градуса над хоризонта на лунните полюси, така че слънчевата светлина никога не прониква в дълбоки кратери, а човек, който стои на пода на кратера, никога няма да види слънцето. Радарът Arecibo проучи подовете на два кратера в постоянна сянка на лунния южен полюс, Shoemaker и Faustini, а на северния полюс - етажите на Hermite и няколко малки кратера в големия кратер Peary. За разлика от тях, Клементин се съсредоточи върху наклонените стени на кратера Шекълтън, чийто под не може да бъде „видян“ от Земята. „Има дебат за това как да интерпретираме данни от груба, наклонена повърхност“, казва Брус Кембъл.
Радарната сонда на Arecibo е особено добър детектор за дебел лед, тъй като се възползва от явление, известно като „кохерентна заден ход“. Радарните вълни могат да изминават дълги разстояния, без да се абсорбират в лед при температури, доста по-ниски от замръзване. Отраженията от нередности вътре в леда произвеждат много силно радарно ехо. За разлика от това, лунната почва е много по-абсорбираща и не дава толкова силно радарно ехо.
Оригинален източник: Cornell News Release
