Pienikokoinen radiotaajuustutka (min-RF) tutkainstrumentti Lunar Reconnaissance Orbiterilla (LRO) paljastaa mielenkiintoisia asioita siitä, kuinka iskujen sulat muodostuvat kraatterien ympärille Kuussa. Kraattereista ja ejekta-aineista tiedetään paljon, koska ne muodostavat niin näyttäviä piirteitä planeettapinnoilla. Sula on kuitenkin melko pieni komponentti iskuprosessissa, joten sitä ei ole niin helppo havaita. Siksi iskusulatuksista tiedetään suhteellisen vähän. Nyt mini-RF-tutkan instrumentin uudet tiedot auttavat täyttämään tämän tietämyksen aukon ja tarjoavat myös tietoa tulevaisuuden laskeutumispaikoista Kuussa.
Tutka on aktiivinen kaukohavaintojärjestelmä, eli se lähettää signaalin ja tallentaa sitten takaisin palautuvan antaen tietoa kohdattuista pinnoista. Jos lähetetty signaali osuu sileään pintaan, palautetulla signaalilla on polarisaatiosuunta, joka on vastapäätä lähetettyä. Mutta jos pinta on karkea, signaali voi pomppia useammin kuin kerran, kytkemällä polarisaation joka kerta, joten palautettu polarisaatio on sama kuin lähetetyt signaalit. Kontrolloimalla lähetetyn signaalin polarisaatiota ja tarkkailemalla palautettujen signaalien polarisaatiota tutkijat voivat laskea saman mieleen suhde vastakkaisen mieleen ympyräpolarisaatioon, parametriksi nimeltään CPR. Sileillä pinnoilla on alhainen elvytysaika, kun taas karkeilla pinnoilla on korkea elvytysaika.
Mini-RF lähettää tutka-S-kaistalla 12,6 cm: n aallonpituuksilla ja kertoo meille pinnan karheudesta 12,6 cm: n asteikolla. Esimerkiksi hiekkaranta, joka on peitetty hiekkarakeilla, joiden koko on noin 1–2 mm (paljon pienempi kuin lähetetty aallonpituus), näyttää sileältä Mini-RF: lle (niillä on alhaiset elvytysajan arvot). Mutta ranta, joka on peitetty käsikokoisilla kivillä (suunnilleen lähetetyn aallonpituuden kokoinen), näyttää karkealta (sillä on korkeat elvytysajan arvot). On tärkeää huomata, että tällaista tietoa ei tällä hetkellä ole saatavana olemassa olevasta kuvatiedostomme, joka jopa parhaimmillaan pystyy ratkaisemaan asiat vain 50 cm: n mittakaavassa. Lisäksi mini-RF-tutka voi tunkeutua jopa 1 m: n alapuolelle pinnan alapuolelle tarjoamalla tietoa myös haudatuista pinnoista.
Toiminut mini-RF-tietojen kanssa, tohtori Lynn Carter ja tutkijaryhmä NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta, Johns Hopkins -yliopistosta ja Lunar and Planetary Institute -yksiköstä ovat tarkastelleet erilaisten kraatterien ympärillä olevia sulatussulaa. He havaitsivat, että iskusulatiloilla ja virtauksilla on yleensä CPR-arvot, jotka ovat suuremmat kuin ympäröivät sulamattomat alueet. Tämä tarkoittaa, että mini-RF-tietoja voidaan käyttää sulatusmateriaalien, mukaan lukien haudattujen, löytämiseen ja tunnistamiseen! Rajoitetun tutkimuksen perusteella tohtori Carter ja hänen tiiminsä ovat havainneet, että iskusulalammet ja -virtaukset ovat yleisempiä Kuulla kuin aiemmin tiedettiin. Lisäämällä työtä he pystyvät luetteloimaan paremmin sulalammikoiden lukumäärän ja koon ja virtaavat kuunkraattereiden ympärillä parantaen ymmärrystämme siitä, kuinka paljon sulaa syntyy iskuista ja kuinka se kulkee.
Tohtori Carter ja hänen tiiminsä havaitsivat myös, että yksittäisissä sulatusaineissa tai virtauksissa karheusarvot voivat vaihdella. Karkeat pinnat voivat edustaa osittain jäähdytetyn kuoren niputtamista, kun sen alla oleva edelleen neste sulaa sitä. Tällaiset painekohot nähdään maanpäällisissä laavavirtauksissa. Sileät pinnat voivat edustaa sulaa, joka jäähtyi nopeasti, tai viimeisenä sulaa saapuessaan lammikkoon (ja niin että sitä ei tarvitse työntää enemmän tulevasta sulasta). Mutta jopa "sileillä" sulateilla, jotka näyttävät melko tasaisilta visuaalisissa kuvissa, on yleensä erittäin korkeat CPR-arvot, mikä osoittaa, että ne ovat itse asiassa hyvin karkeita. Sulamateriaaliin on todennäköisesti sisällytetty paljon kiinteitä kivi- ja ejektajätettä (jota emme voi nähdä tällä hetkellä saatavilla olevissa kuvissa), jotta niistä tulisi niin karkeita tässä mittakaavassa. Ymmärtääksemme, millainen tällainen pinta voi näyttää, voimme harkita maanpäällisiä a'a-virtauksia (jotka ovat itse asiassa hiukan vähemmän karkeita kuin kuunsula).
Tällä työllä on tärkeitä vaikutuksia tulevaisuuden kuun etsintään. Kuvittele, kuinka vaikea lasku a-virtaukselle kestävälle pinnalle olisi. Siksi paikanvalinnan tutkijat työskentelevät kovasti tunnistaakseen avaruusalusten sileät alueet laskeutuakseen. Kuitenkin, jos pinnat, jotka näyttävät visuaalisesti erittäin sileiltä, ovat todella karkeita kuin a-virtaus, tämä voi aiheuttaa ongelman. Mini-RF-tiedoista voi olla apua tällaisten epätasaisten alueiden tunnistamisessa ja niiden poistamisessa huomioinnista.
Lähde: Alkuhavainnot kuun iskuista sulaa ja ejektavirtaukset Mini-RF-tutkan avulla, Carter et ai., Journal of Geophysical Research V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
