Obrazový kredit: Cornell University
Na jižním pólu Měsíce je oblast, která je vždy ve stínu kráterů, o nichž vědci dlouho věřili, že mohou mít vodní led. Přes skutečnost, že led byl detekován dvěma kosmickými loděmi obíhajícími na Měsíci, nový průzkum oblasti obrovskou radiální observatoří Arecibo nedokázal najít žádné povrchové ložiska ledu. To neznamená, že tam led není, ale mohl by být uvězněn na velké ploše pod povrchem, jako je lunární permafrost. Arecibo je dobrý nástroj pro detekci ledu, protože dává velmi specifický echo podpis v rádiovém spektru.
Navzdory důkazům ze dvou kosmických sond z 90. let 20. století radarové astronomové tvrdí, že na měsíčních sloupech nenajdou známky silného ledu. Pokud je na lunárních pólech voda, říkají vědci, že je uvnitř prachových vrstev široce rozptýlená a trvale zamrzlá, což se podobá suchozemskému permafrostu.
Výzkumná skupina s využitím radarového systému o vlnové délce 70 centimetrů (cm) v observatoři Arecibo Národní vědecké nadace (NSF) v Portoriku vyslala signály hlouběji do lunárního polárního povrchu - více než pět metrů (asi 5,5 yardů) - než kdykoli předtím předtím v tomto prostorovém rozlišení. "Pokud je na pólech led, jedinou cestou, jak to otestovat, je jít přímo tam, roztavit malý objem kolem prachu a vyhledat hmotu pomocí hmotnostního spektrometru," říká Bruce Campbell z Centra pro pozemské a planetární studia v Smithsonian Institution.
Campbell je vedoucím autorem článku „Radarová sonda s dlouhými vlnovými délkami u lunárních pólů“, 13. listopadu 2003, vydání časopisu Nature. Jeho spolupracovníky na poslední radarové sondě měsíce byli Donald Campbell, profesor astronomie na Cornell University; J. F. Chandler z Smithsonian Astrofyzical Observatory; a Alice Hine, Mike Nolan a Phil Perillat z observatoře Arecibo, které spravuje Národní astronomické a ionosférické centrum v Cornell pro NSF.
Návrhy lunárního ledu se poprvé objevily v roce 1996, kdy rádiová data z kosmické lodi Clementine naznačila přítomnost ledu na stěně kráteru na jižním pólu měsíce. Poté data neutronového spektrometru z kosmické lodi Lunar Prospector, která byla zahájena v roce 1998, naznačovala přítomnost vodíku a tím i vody v hloubce asi metr u lunárních pólů. Radarové sondy s 12 cm vlnovou délkou radaru na Arecibo však neprokázaly žádný důkaz hustého ledu v hloubkách až metr. "Lunární prospektor našel významné koncentrace vodíku na měsíčních pólech ekvivalentních vodnímu ledu v koncentracích několika procent měsíční půdy," říká Donald Campbell. "Existují návrhy, že to může být ve formě hustých nánosů ledu v určité hloubce, ale tato nová data z Arecibo to činí nepravděpodobnou."
Bruce Campbell říká: „Nejsou žádná místa, na která jsme se dívali s některou z těchto vlnových délek, kde vidíte tento druh podpisu.“
V dokumentu Nature je uvedeno, že pokud na měsíčních pólech existuje led, bylo by to značně odlišné od „hustých, koherentních vrstev ledu pozorovaných ve stínovaných kráterech na Merkuru“, nalezených v radiačním zobrazování Arecibo. "Na Merkuru vidíte docela husté nánosy řádově metr nebo více pohřbené nanejvýš mělkou vrstvou prachu." To je scénář, který jsme se snažili srazit na Měsíc, “říká Bruce Campbell. Výzkumníci tvrdí, že rozdíl mezi Merkurem a Měsícem může být způsoben nižší průměrnou rychlostí komet, která zasáhla lunární povrch, nedávnými dopady komety na Merkur nebo rychlejší ztrátou ledu na Měsíci.
Co dělá lunární póly dobrými studenými pasti pro vodu, je teplota minus 173 stupňů Celsia (minus 280 stupňů Fahrenheita). Končetina slunce stoupá jen asi dva stupně nad obzor na měsíčních sloupech, takže sluneční světlo nikdy nepronikne do hlubokých kráterů a osoba stojící na podlaze kráteru nikdy neuvidí slunce. Radar Arecibo zkoumal podlahy dvou kráterů v neustálém stínu na lunárním jižním pólu Shoemaker a Faustini a na severním pólu podlahy Hermite a několik malých kráterů v kráteru Peary. Naproti tomu se Clementine soustředil na šikmé stěny kráteru Shackleton, jehož podlahu nelze „vidět“ ze Země. "Existuje debata o tom, jak interpretovat data z drsného, nakloněného povrchu," říká Bruce Campbell.
Radarová sonda Arecibo je obzvláště dobrým detektorem hustého ledu, protože využívá jev známý jako „koherentní zpětný rozptyl“. Radarové vlny mohou cestovat na velké vzdálenosti, aniž by byly absorbovány v ledu při teplotách hluboko pod bodem mrazu. Odrazy od nepravidelností uvnitř ledu způsobují velmi silnou radarovou ozvěnu. Naproti tomu je lunární půda mnohem vstřebatelnější a nedává tak silnou radarovou ozvěnu.
Původní zdroj: Cornell News Release
