Tutkaa on käytetty 1960-luvulta lähtien kuun pinnan kartoittamiseen, mutta viime aikoihin asti on ollut vaikea saada hyvä katsaus Kuun napoihin. Vuonna 2009 Chandrayaan-1-avaruusaluksen Mini-SAR-tutkainstrumentti pystyi kartoittamaan yli 95% molemmista navoista 150 metrin tutkaresoluutiolla, ja nyt Mini-RF-instrumentti Lunar Reconnaissance Orbiterilla - jolla on 10 kertaa suurempi Mini-SAR: n resoluutio - on noin puolivälissä ensimmäisestä napojen korkean resoluution kartoituskampanjasta. Nämä kaksi instrumenttia paljastavat, että napojen pysyvästi varjoitetuissa kraatereissa on todennäköisesti valtavia määriä vettä, ja pelkästään pohjoisnavalla on yli 600 miljoonaa tonnia. "Jos siitä muutetaan rakettipolttoaineeksi, riittää, että käynnistetään yhden avaruussukkulan päivässä vastaavuus yli 2 000 vuodeksi", sanoi Mini-SAR: n päätutkija Paul Spudis puhuessaan Amesin vuotuisessa kuukausifoorumissa. Tutkimuskeskus heinäkuussa.
Sekä Spudis että Ben Bussey, LRO: n Mini-RF-tutkimuksen päätutkija, jakoivat kuvat omilla instrumenteiltaan foorumissa, korostaen napakraattereita, joilla on epätavallisia tutkaominaisuuksia, jotka ovat yhdenmukaisia jään läsnäolon kanssa.
He ovat löytäneet Kuun pohjoisnavasta yli 40 kraatteria, joilla on nämä ominaisuudet.
Molemmat instrumentit tarjoavat yksityiskohtaisia tietoja varjoitetuista kraatereista, joita ei voida nähdä näkyvässä valossa. Erityisesti mittaus, jota kutsutaan ympyräpolarisaatiosuhteeksi (CPR), osoittaa tutkan kaiun ominaisuudet, jotka antavat johtolankoja pinta-aineiden luonteelle pimeillä alueilla. Laitteet lähettävät vasemman polarisoidun radioaaltojen pulssit Kuun pinnan karheuden mittaamiseksi. Vaikka sileät pinnat lähettävät taaksepäin käännetyn, oikein polarisoidun aallon, karkeat alueet palauttavat vasemman polarisoidun aallon. Jää, joka on läpinäkyvä radioaalloille, lähettää myös vasenpolarisoidut aallot. Mittarit mittaavat takaisin lähetetyn vasemman ja oikean renkaan polarisoidun tehon suhteen, joka on CPR.
Harvoilla paikoilla - jopa aurinkokunnassamme - on CPR yli 1, mutta sellaisissa paikoissa on paksuja jään kerrostumia, kuten Marsin napakorkkeja tai jäisiä Galilean satelliitteja. Niitä nähdään myös rakeissa, kivisissä ejektoissa tuoreiden, nuorten kraatterien ympärillä, mutta siellä tutkijat havaitsevat myös korkean elvytyssuhteen kraatterin reunan ulkopuolella, kuten tässä kuvassa, Kuun tärkeimmän L-kraatterin alapuolella.
Suurimmalla osalla Kuusta on matala elinvoimaisuus, mutta kymmenillä epämuodostuneilla pohjoisnavan kraattereilla, kuten pienellä 8 km: n kraatterilla suuremmassa Rozhdestvensky-kraatterissa, oli korkea CPR sisäpuolella ja matala elin vanteilla. Tämä viittaa siihen, että kraattereissa on jotain materiaalia pinnan epätasaisuuden sijasta, mikä aiheutti korkean CPR-signaalin.
"Geologisesti emme odota karkeiden, tuoreiden pintojen olevan läsnä kraaterin reunan sisällä, mutta puuttuvan sen ulkopuolella", Spudis sanoi. "Tämä vahvistaa näiden epänormaalien kraattereiden korkean elvytyksen, joka ei johdu pinnan karheudesta, ja tulkitsemme tämän tarkoittavan, että näissä kraatereissa on vesijäätä."
Lisäksi jään piti olla usean metrin paksuinen, jotta se allekirjoittaisi. "Jotta tämä kohonnut CPR-vaikutus voidaan nähdä, jään paksuuden on oltava käytetyn tutkan kymmenien aallonpituuksien luokkaa", hän sanoi. "Tutkan aallonpituus on 12,6 cm, joten uskomme, että jään on oltava vähintään kaksi metriä paksu ja suhteellisen puhdas."
LRO: n viimeisimmät Mini-SAR-kuvat (yläkuva) vahvistavat Chandrayaan-1-tiedot vielä paremmalla resoluutiolla. Mini-RF, Bussey sanoi, on sama kuin Arecibon observatorion ja Greenbank-radioteleskoopin yhdistelmä kuun katselussa. "Napakampanjamme kartoittaa 70 asteesta napoihin ja olemme toistaiseksi erittäin tyytyväisiä tiedon kattavuuteen ja laatuun", Bussey sanoi.
Spudis kertoi näkevänsä vähemmän anamoloottisia kraattereita Kuun etelänavalla, mutta sekä hän että Bussey odottavat vertailevansa enemmän tietoja kahden tutka-instrumentin välillä saadakseen lisätietoja pysyvästi varjoitetuista kraatereista Kuussa.
Lisäksi muut LRO: n instrumentit tarjoavat myös käsityksen näiden epänormaalien kraatterien muodosta.
Lisätietoja näillä NASA-verkkosivuilla:
NASA-tutka etsii jään talletuksia Kuun pohjoisnavasta
Upea katsaus Lunar-kraatteriin
