Kuvan luotto: Cornell University
Kuun etelänavalla on alue, joka on aina kraaterien varjossa ja jonka tiedemiesten on pitkään uskottu voivan olla vesijäämäisiä. Huolimatta siitä, että kaksi kuuhun kiertävää avaruusalusta havaitsi jään, Arecibo-jättiläisradio observatorion uudessa tutkimuksessa alueelle ei ole löytynyt jään pintakerrostumia. Tämä ei tarkoita, että jäätä ei olisi siellä, mutta se saattaa olla loukussa suurella pinnan alla olevalla alueella, kuten kuukautisikuu. Arecibo on hyvä instrumentti jään havaitsemiseen, koska se antaa erittäin spesifisen kaiku-allekirjoituksen radiospektrissä.
Huolimatta kahdesta 1990-luvun avaruusanturista saatujen todisteiden perusteella tutka-astronomit sanovat, että he eivät löydä merkkejä paksusta jäästä kuun sauvoissa. Jos kuun napoissa on vettä, tutkijoiden mukaan se on hajallaan ja jäätynyt pysyvästi pölykerrosten sisälle, mikä vastaa maanpäällistä ikiroutaa.
Tutkimusryhmä lähetti 70 senttimetrin (cm) aallonpituuden tutkajärjestelmää National Science Foundationin (NSF) Arecibo-observatoriossa, Puerto Ricossa, signaaleja kuun napapintaan syvemmälle - yli viisi metriä (noin 5,5 metriä) - kuin koskaan ennen tätä paikkatarkkuutta. "Jos napoissa on jäätä, ainoa tapa jäljellä on testata se on mennä sinne suoraan ja sulattaa pieni määrä pölyn ympärille ja etsiä vettä massaspektrometrillä", sanoo Bruce Campbell Maa- ja planeettatutkimuskeskuksesta. Smithsonian-instituutiossa.
Campbell on Nature-lehden numerossa 13. marraskuuta 2003 ilmestyneen artikkelin ”Lunaarnavojen pitkät aallonpituustutkinnot” johtava kirjoittaja. Hänen yhteistyökumppaninsa kuun uusimmassa tutkanäytteessä olivat Donald Campbell, Cornellin yliopiston tähtitieteen professori; J. F. Chandler Smithsonianin astrofysiikan observatoriosta; ja Alice Hine, Mike Nolan ja Phil Perillat Arecibon observatoriosta, jota hallinnoi Cornellin kansallinen tähtitieteen ja ionosfäärikeskus NSF: lle.
Ehdotukset kuunjäästä tulivat ensimmäisen kerran vuonna 1996, kun Clementine-avaruusaluksen radiotiedot antoivat joitain viitteitä jäätä esiintyvän kraatterin seinällä kuun etelänavalla. Sitten vuonna 1998 käynnistetyn Lunar Prospector -aluksen aluksen neutronispektrometritiedot osoittivat vedyn ja pääasiassa veden läsnäolon noin metrin syvyydessä kuun navoissa. Mutta Arecibon 12 cm: n aallonpituuden tutkan osoittamat tutka-anturit eivät osoittaneet mitään paksua jäätä metrin syvyydessä. "Lunar Prospector oli havainnut merkittävät vedyn pitoisuudet kuun navoilla, jotka vastaavat vesijäätä, pitoisuuksina, jotka ovat muutama prosentti kuun maaperästä", Donald Campbell sanoo. "On esitetty ehdotuksia, että se voi olla paksumien jään kerrostumien muodossa tietyllä syvyydellä, mutta nämä Arecibon uudet tiedot tekevät siitä epätodennäköistä."
Bruce Campbell sanoo: "Mikään näistä aallonpituuksista ei ole tutustunut mihinkään näistä paikoista, joissa näet tällaisen allekirjoituksen."
Nature-lehdessä todetaan, että jos jäätä on kuun navoissa, se eroaa huomattavasti "Mercury-varjostettujen kraattereiden havaitsemista paksuista, yhtenäisistä jääkerroksista", joita löytyy Arecibon tutkatietoista. ”Merkuriumilla se, mitä näet, on melko paksuja kerrostumia vähintään metrin luokkaa, hautautuneena korkeintaan matala pölykerros. Se on tilanne, jota yritimme naulata kuuhun ”, Bruce Campbell sanoo. Erohopean ja kuun välinen ero, tutkijoiden mukaan, voi johtua kuun pintaan istuvien komeetojen alhaisemmasta keskimääräisestä nopeudesta, komeetan viimeaikaisista vaikutuksista elohopeaan tai nopeampaan jäähukkaan kuuhun.
Mikä tekee kuunnavoista hyvät kylmäloukut vedelle, on lämpötila miinus 173 astetta (miinus 280 astetta Fahrenheit). Auringon osa nousee vain noin kaksi astetta horisontin yläpuolella kuun napojen kohdalla, jotta auringonvalo ei koskaan tunkeudu syviin kraatereihin, ja kraatterilattialla seisova henkilö ei koskaan näe aurinkoa. Arecibon tutka koetti kahden pysyvän varjossa olevan kraatterin lattioita kuun etelänavalla, Shoemakerilla ja Faustinilla, ja pohjoisnavalla Hermiten ja useiden pienten kraatterien lattiat suuressa kraatterissa Peary. Sen sijaan Clementine keskittyi Shackleton-kraatterin kalteviin seiniin, joiden lattiaa ei voida nähdä ”maan päältä”. "Keskustelu tapahtuu siitä, miten tietoja voidaan tulkita karkealta, kallistetulta pinnalta", sanoo Bruce Campbell.
Arecibo-tutkakoetin on erityisen hyvä paksun jään ilmaisin, koska siinä hyödynnetään ilmiötä, joka tunnetaan nimellä ”koherentti backscatter”. Tutka-aallot voivat kulkea pitkiä matkoja absorboitumatta jään lämpötiloissa, jotka ovat selvästi alle jäätymisen. Jään sisäisten epäsäännöllisyyksien heijastukset tuottavat erittäin voimakkaan tutkan kaiun. Sitä vastoin kuun maaperä on paljon imukykyisempi eikä anna niin vahvaa tutkakaikua.
Alkuperäinen lähde: Cornell-lehdistötiedote
