Attēla kredīts: Kornela universitāte
Mēness dienvidu pole ir reģions, kas vienmēr atrodas krāteru ēnā, par kuru zinātnieki jau sen domā, ka tajā varētu būt ūdens ledus nogulsnes. Neskatoties uz to, ka ledus atklāja divi kosmosa kuģi, kas riņķoja ap mēnesi, milzu Arecibo radio observatorijas jaunajā apgabala apsekojumā nav izdevies atrast nekādas ledus atradnes. Tas nenozīmē, ka ledus tur nav, bet tas varētu būt ieslodzīts lielā vietā zem virsmas, piemēram, Mēness mūžīgais sasalums. Arecibo ir labs instruments ledus noteikšanai, jo tas radiofrekvenču spektrā dod ļoti specifisku atbalss signālu.
Neskatoties uz pierādījumiem no diviem kosmiskās zondes 1990. gados, radaru astronomi saka, ka viņi nevar atrast biezā ledus pazīmes pie Mēness stabiem. Pētnieki saka, ka, ja mēness polos ir ūdens, tas ir ļoti izkliedēts un pastāvīgi sasalts putekļu slāņos, kaut kas līdzīgs sauszemes mūžīgajam sals.
Izmantojot 70 centimetru (cm) viļņu garuma radaru sistēmu Nacionālā zinātnes fonda (NSF) Arecibo observatorijā, Puertoriko, pētniecības grupa nosūtīja signālus dziļāk Mēness polārajā virsmā - vairāk nekā piecus metrus (apmēram 5,5 jardus) - nekā jebkad agrāk pirms šīs telpiskās izšķirtspējas. "Ja pie poliem ir ledus, vienīgais veids, kā to pārbaudīt, ir doties tieši uz turieni un izkausēt nelielu daudzumu ap putekļiem un meklēt ūdeni ar masas spektrometru," saka Brūss Kempbela no Zemes un planētu pētījumu centra. Smitsona institūtā.
Kempbela ir galvenā raksta autore rakstam “Mēness polu ilgstoša viļņa garuma radara zonde”, kas publicēts žurnāla Nature 2003. gada 13. novembra numurā. Viņa līdzstrādnieki, kas strādāja pie jaunākā mēness radara zondes, bija Donalds Kempbels, Kornela universitātes astronomijas profesors; Dž. Šandlers no Smitsona astrofiziskās observatorijas; un Alise Hīne, Maiks Nolans un Fils Perillats no Arecibo observatorijas, kuru pārvalda Nacionālais astronomijas un jonosfēras centrs Kornelā NSF.
Ieteikumi par Mēness ledu vispirms nāca klajā 1996. gadā, kad kosmētikas kuģa Clementine radio dati sniedza dažas norādes par ledus klātbūtni uz krātera sienas pie mēness dienvidu pola. Pēc tam neitronu spektrometra dati no kosmosa kuģa Lunar Prospector, kas tika palaists 1998. gadā, liecināja par ūdeņraža un, sevišķi, ūdens klātbūtni apmēram metra dziļumā Mēness polos. Bet radara zondes, ko veica 12 cm viļņu garuma radars Arecibo, neliecināja par biezu ledu dziļumā līdz metram. “Lunar Prospector bija atradis ievērojamas ūdeņraža koncentrācijas Mēness polos, kas līdzvērtīgas ūdens ledus saturam dažos Mēness augsnes procentos,” saka Donalds Kempbels. "Ir bijuši ierosinājumi, ka tas varētu būt biezu ledus nogulumu veidā kādā dziļumā, taču šie jaunie Arecibo dati padara to par maz ticamu."
Brūss Kempbels saka: “Nav nevienas vietas, ko mēs būtu apskatījuši ar kādu no šiem viļņu garumiem, kur jūs redzētu šāda veida parakstu.”
Dabas rakstā norādīts, ka, ja ledus eksistē pie Mēness poliem, tas ievērojami atšķirtos no “biezajiem, sakarīgajiem ledus slāņiem, kas novēroti dzīvsudraba aizēnotajos krāteros”, kas atrodami Arecibo radara attēlveidē. “Uz dzīvsudraba redzamie ir diezgan biezi nogulumi, kas ir apmēram metrs vai vairāk, un tos apglabājis ne vairāk kā sekla putekļu kārta. Tas ir scenārijs, ar kuru mēs mēģinājām ķerties pie mēness, ”saka Brūss Kempbels. Pētnieki saka, ka atšķirība starp dzīvsudrabu un mēnesi varētu būt saistīta ar zemāku vidējo komētu ātrumu, kas sit pret Mēness virsmu, neseno komētu ietekmi uz dzīvsudrabu vai straujāku ledus zudumu uz Mēness.
Tas, kas Mēness poliem padara labu aukstu slazdu ūdenim, ir temperatūra mīnus 173 grādi pēc Celsija (mīnus 280 grādi pēc Fārenheita). Saules ekstremitāte paceļas tikai apmēram divus grādus virs horizonta pie Mēness poliem, lai saules gaisma nekad nenonāktu dziļos krāteros, un cilvēks, kas stāv uz krātera grīdas, nekad neredzētu sauli. Arecibo radars pārbaudīja divu krāteru grīdas pastāvīgā ēnā pie Mēness dienvidu pola - Shoemaker un Faustini, bet ziemeļpola tuvumā - Hermite un vairāku mazu krāteru grīdām lielā krātera Peary apgabalā. Turpretī Klementīne koncentrējās uz Šaketona krātera, kura grīdu nevar “redzēt” no Zemes, slīpām sienām. "Notiek debates par to, kā interpretēt datus no nelīdzenas, slīpas virsmas," saka Brūss Kempbela.
Arecibo radara zonde ir īpaši labs bieza ledus detektors, jo tā izmanto fenomenu, kas pazīstams kā “koherents backscatter”. Radara viļņi var pārvietoties lielos attālumos, neuzsūcoties ledū temperatūrā, kas ir krietni zemāka par sasalšanas līmeni. Atstarojumi no nelīdzenumiem ledus iekšpusē rada ļoti spēcīgu radara atbalsi. Turpretī Mēness augsne ir daudz absorbējošāka un nedod tik spēcīgu radara atbalsi.
Oriģinālais avots: Kornela ziņu izlaidums
