حقوق الصورة: جامعة كورنيل
في القطب الجنوبي للقمر ، توجد منطقة تقع دائمًا في ظل الفوهات التي يعتقد العلماء منذ فترة طويلة أنها يمكن أن تحتوي على رواسب من الجليد المائي. على الرغم من حقيقة أن الجليد تم اكتشافه بواسطة مركبتين فضائيتين تدوران حول القمر ، إلا أن المسح الجديد للمنطقة بواسطة مرصد راديو أريسيبو العملاق فشل في العثور على أي رواسب سطحية للجليد. هذا لا يعني أن الجليد غير موجود ، ولكن قد يكون محاصرًا في مساحة كبيرة تحت السطح ، مثل التربة الصقيعية القمرية. Arecibo هو أداة جيدة للكشف عن الجليد لأنه يعطي إشارة صدى محددة للغاية في الطيف الراديوي.
على الرغم من الأدلة من مسببين فضائيين في التسعينيات ، يقول علماء الفلك الراداريون إنهم لا يجدون أي علامات على الجليد السميك في أقطاب القمر. ويقول الباحثون إنه إذا كان هناك ماء في القطبين القمريين ، فإنه منتشر على نطاق واسع ومجمد بشكل دائم داخل طبقات الغبار ، وهو ما يشبه التربة الصقيعية الأرضية.
باستخدام نظام الرادار ذي الطول الموجي 70 سم في مرصد Arecibo التابع لمؤسسة العلوم الوطنية (NSF) ، بورتوريكو ، أرسلت المجموعة البحثية إشارات أعمق في سطح القطب القطبي - أكثر من خمسة أمتار (حوالي 5.5 ياردة) - أكثر من أي وقت مضى من قبل في هذا القرار المكاني. يقول بروس كامبل من مركز دراسات الأرض والكواكب: "إذا كان هناك جليد في القطبين ، فإن الطريقة الوحيدة المتبقية لاختباره هي الذهاب مباشرة إلى هناك وإذابة حجم صغير حول الغبار والبحث عن الماء باستخدام مطياف الكتلة". في معهد سميثسونيان.
كامبل هو المؤلف الرئيسي لمقال بعنوان "تحقيق راداري طويل الموجة لأقطاب القمر" ، في 13 نوفمبر 2003 ، من مجلة الطبيعة. متعاونوه في أحدث مسبار رادار للقمر هم دونالد كامبل ، أستاذ علم الفلك في جامعة كورنيل. جي إف تشاندلر من مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ؛ وأليس هاين ، ومايك نولان ، وفيل بيريلات من مرصد أريسيبو ، الذي يديره مركز علم الفلك والأيونوسفير الوطني في كورنيل لصالح جبهة الخلاص الوطني.
جاءت الاقتراحات الخاصة بالجليد القمري لأول مرة في عام 1996 عندما أعطت البيانات الراديوية من المركبة الفضائية كليمنتين بعض المؤشرات على وجود الجليد على جدار فوهة في القطب الجنوبي للقمر. بعد ذلك ، أشارت بيانات مطياف النيوترونات من المركبة الفضائية Lunar Prospector ، التي تم إطلاقها في عام 1998 ، إلى وجود الهيدروجين ، وعن طريق الاستدلال ، الماء ، على عمق حوالي متر عند أقطاب القمر. لكن مسابر الرادار بواسطة رادار طوله 12 سم في أريسيبو لم تظهر أي دليل على وجود ثلج سميك على أعماق تصل إلى متر. يقول دونالد كامبل: "وجد المنقب القمري تركيزات كبيرة من الهيدروجين في القطبين القمريين يعادل ثلج الماء بتركيزات قليلة من التربة القمرية". "كانت هناك اقتراحات بأنه قد يكون في شكل رواسب سميكة من الجليد في بعض العمق ، ولكن هذه البيانات الجديدة من Arecibo تجعل ذلك غير مرجح".
يقول بروس كامبل ، "لا توجد أماكن نظرنا إليها مع أي من هذه الأطوال الموجية حيث ترى هذا النوع من التوقيع."
تشير ورقة الطبيعة إلى أنه إذا كان الجليد موجودًا في القطبين القمريين ، فسيكون مختلفًا بشكل كبير عن "الطبقات السميكة والمتماسكة من الجليد التي لوحظت في فوهات مظللة على عطارد" ، الموجودة في تصوير الرادار Arecibo. "إن ما تراه على كوكب عطارد عبارة عن رواسب سميكة تمامًا على متر واحد أو أكثر مدفونة بواسطة طبقة ضحلة من الغبار على الأكثر. يقول بروس كامبل: "هذا هو السيناريو الذي كنا نحاول أن نحققه للقمر". يقول الباحثون أن الفرق بين عطارد والقمر قد يكون بسبب انخفاض متوسط معدل المذنبات التي تضرب سطح القمر ، أو إلى تأثيرات المذنبات الأخيرة على عطارد أو إلى فقدان أسرع للجليد على القمر.
ما يجعل الأعمدة القمرية مصائد باردة جيدة للماء هي درجة حرارة ناقص 173 درجة مئوية (280 درجة فهرنهايت ناقص). يرتفع طرف الشمس حوالي درجتين فقط فوق الأفق عند أقطاب القمر بحيث لا يخترق ضوء الشمس فوهات عميقة ، ولن يرى الشخص الواقف على أرضية الحفرة الشمس أبدًا. قام رادار Arecibo بفحص أرضية فوهات اثنين في الظل الدائم في القطب الجنوبي القمري ، Shoemaker و Faustini ، وفي القطب الشمالي ، أرضيات Hermite والعديد من الحفر الصغيرة داخل الحفرة الكبيرة Peary. في المقابل ، ركز كليمنتين على الجدران المنحدرة لحفرة شاكلتون ، التي لا يمكن "رؤية" أرضيةها من الأرض. يقول بروس كامبل: "هناك جدل حول كيفية تفسير البيانات من سطح خشن مائل".
إن مسبار الرادار Arecibo هو كاشف جيد بشكل خاص للجليد السميك لأنه يستفيد من ظاهرة تعرف باسم "التشتت الخلفي المتماسك". يمكن أن تسافر موجات الرادار مسافات طويلة دون أن يتم امتصاصها في الجليد عند درجات حرارة أقل بكثير من التجمد. تنتج الانعكاسات عن المخالفات داخل الجليد صدى رادار قوي جدًا. على النقيض من ذلك ، فإن التربة القمرية أكثر امتصاصًا ولا تعطي صدى راداريًا قويًا.
المصدر الأصلي: بيان صحفي كورنيل
