Fotoğraf kredisi: Cornell University
Ay'ın Güney Kutbu'nda, her zaman kraterlerin gölgesinde olan ve bilim adamlarının uzun zamandır su buzu birikintileri olabileceğine inandıkları bir bölge var. Buzun, ayın etrafında dönen iki uzay aracı tarafından tespit edilmesine rağmen, dev Arecibo radyo gözlemevi tarafından yeni bir yüzey araştırması, herhangi bir yüzey buz birikintisi bulamadı. Bu, buzun orada olmadığı anlamına gelmez, ancak ayın permafrostu gibi yüzeyin altındaki geniş bir alana sıkışmış olabilir. Arecibo, buz tayini için iyi bir araçtır, çünkü radyo spektrumunda çok spesifik bir eko imzası verir.
1990'lardaki iki uzay sondasının kanıtlarına rağmen, radar gökbilimcileri ayın direklerinde kalın buz belirtisi bulamadıklarını söylüyor. Ay direklerinde su varsa, araştırmacılar, karasal permafrosta benzeyen bir şey olan toz katmanlarının içine yaygın olarak dağılmış ve kalıcı olarak donmuş olduğunu söylüyor.
Ulusal Bilim Vakfı'nın (NSF) Arecibo Rasathanesi, Porto Riko'daki 70 santimetre (cm) dalga boyu radar sistemini kullanarak, araştırma grubu ay kutup yüzeyine her zamankinden daha derin sinyaller gönderdi (yaklaşık 5,5 metre) - daha önce bu uzamsal çözünürlükte. “Kutuplarda buz varsa, bunu test etmenin tek yolu doğrudan oraya gitmek ve toz etrafında küçük bir hacmi eritmek ve kütle spektrometresi ile su aramaktır,” diyor Dünya ve Gezegen Araştırmaları Merkezi'nden Bruce Campbell Smithsonian Enstitüsü'nde.
Campbell, Nature dergisinin 13 Kasım 2003 tarihli “Lunar Polonyalıların Uzun Dalgaboyu Radar Sondası” başlıklı makalesinin baş yazarıdır. Ayın en son radar sondası üzerindeki ortak çalışanları Cornell Üniversitesi'nde astronomi profesörü Donald Campbell; Smithsonian Astrofizik Gözlemevi'nden J.F. Chandler; ve NSF için Cornell'deki Ulusal Astronomi ve İyonosfer Merkezi tarafından yönetilen Arecibo Gözlemevi'nden Alice Hine, Mike Nolan ve Phil Perillat.
Ay buzu önerileri ilk olarak 1996'da Clementine uzay aracından gelen radyo verilerinin, ayın güney kutbundaki bir kraterin duvarında buz varlığına dair bazı göstergeler vermesiyle geldi. Daha sonra, 1998'de başlatılan Lunar Prospector uzay aracından gelen nötron spektrometre verileri, ay kutuplarında yaklaşık bir metre derinlikte hidrojen ve sonuç olarak su varlığını gösterdi. Ancak Arecibo'daki 12 cm dalga boyu radarının radar probları, bir metreye kadar derinliklerde kalın buz olduğuna dair hiçbir kanıt göstermedi. “Ay Prospector, ay direklerinde, ay toprağının yüzde birkaçının konsantrasyonlarında su buza eşdeğer önemli miktarda hidrojen buldu” diyor Donald Campbell. “Bir miktar derinlikte kalın buz birikintileri şeklinde olabileceği yönünde öneriler var, ancak Arecibo'nun bu yeni verisi bunu mümkün kılıyor.”
Bruce Campbell, “Bu dalga boylarının hiçbiriyle bu tür bir imza gördüğünüz yerlere baktığımız hiçbir yer yok” diyor.
Nature makalesi, ay kutuplarında buz varsa, Arecibo radar görüntülemesinde bulunan “Merkür üzerindeki gölgeli kraterlerde gözlenen kalın, tutarlı buz tabakalarından” önemli ölçüde farklı olacağını belirtiyor. “Merkür'de gördüğünüz şey, en fazla sığ bir toz tabakası tarafından gömülmüş bir metre veya daha fazla bir sırada oldukça kalın tortular. Ay için çivilemeye çalıştığımız senaryo bu, ”diyor Bruce Campbell. Araştırmacılar, Merkür ve ay arasındaki farkın, ay yüzeyine çarpan kuyruklu yıldızların daha düşük ortalama oranına, Merkür üzerindeki son kuyruklu yıldız etkilerine veya aydaki daha hızlı buz kaybına bağlı olabileceğini söylüyor.
Ay direklerini su için iyi soğuk tuzaklar yapan şey, eksi 173 santigrat derece (eksi 280 derece Fahrenheit). Güneşin uzvu, ay direklerinde ufkun sadece iki derece üzerinde yükselir, böylece güneş ışığı asla derin kraterlere nüfuz etmez ve krater tabanında duran bir kişi asla güneşi görmez. Arecibo radarı, iki güney kraterinin tabanını güney güney kutbunda kalıcı gölgede, Shoemaker ve Faustini'de ve kuzey kutbunda Hermite'nin zeminlerini ve büyük krater Peary'deki birkaç küçük kraterleri araştırdı. Buna karşılık Clementine, zemini Dünya'dan “görülemeyen” Shackleton kraterinin eğimli duvarlarına odaklandı. Bruce Campbell, “Pürüzlü, eğik bir yüzeyden verilerin nasıl yorumlanacağı üzerine bir tartışma var” diyor.
Arecibo radar probu, özellikle tutarlı geri saçılma olarak bilinen bir fenomenden faydalandığı için özellikle iyi bir kalın buz dedektörüdür. Radar dalgaları donma noktasının altındaki sıcaklıklarda buzun içine çekilmeden uzun mesafeler kat edebilir. Buzun içindeki düzensizliklerden gelen yansımalar çok güçlü bir radar yankısı oluşturur. Aksine, ay toprağı çok daha emicidir ve bir radar yankısı kadar güçlü değildir.
Orijinal Kaynak: Cornell Haber Bülteni
