Crédito de la imagen: Universidad de Cornell.
En el Polo Sur de la Luna, hay una región que siempre está a la sombra de los cráteres que los científicos han creído durante mucho tiempo que podrían tener depósitos de hielo de agua. A pesar del hecho de que el hielo fue detectado por dos naves espaciales que orbitaron la luna, un nuevo estudio del área por el observatorio de radio gigante de Arecibo no ha podido encontrar depósitos de hielo en la superficie. Esto no significa que el hielo no esté allí, pero podría quedar atrapado en un área grande debajo de la superficie, como el permafrost lunar. Arecibo es un buen instrumento para detectar hielo porque proporciona una firma de eco muy específica en el espectro radioeléctrico.
A pesar de la evidencia de dos sondas espaciales en la década de 1990, los astrónomos de radar dicen que no pueden encontrar signos de hielo espeso en los polos de la luna. Si hay agua en los polos lunares, dicen los investigadores, está muy dispersa y permanentemente congelada dentro de las capas de polvo, algo similar al permafrost terrestre.
Utilizando el sistema de radar de longitud de onda de 70 centímetros (cm) en el Observatorio de Arecibo de la National Science Foundation (NSF), Puerto Rico, el grupo de investigación envió señales más profundas en la superficie polar lunar, más de cinco metros (aproximadamente 5.5 yardas), que nunca antes en esta resolución espacial. "Si hay hielo en los polos, la única forma de probarlo es ir allí directamente y derretir un pequeño volumen alrededor del polvo y buscar agua con un espectrómetro de masas", dice Bruce Campbell, del Centro de Estudios de la Tierra y Planetarios. en la Institución Smithsonian.
Campbell es el autor principal de un artículo, "Sonda de radar de longitud de onda larga de los polos lunares", en la edición del 13 de noviembre de 2003 de la revista Nature. Sus colaboradores en la última sonda de radar de la luna fueron Donald Campbell, profesor de astronomía en la Universidad de Cornell; J.F. Chandler del Observatorio Astrofísico Smithsoniano; y Alice Hine, Mike Nolan y Phil Perillat del Observatorio de Arecibo, que es administrado por el Centro Nacional de Astronomía e Ionosfera en Cornell para el NSF.
Las sugerencias de hielo lunar llegaron por primera vez en 1996 cuando los datos de radio de la nave espacial Clementine dieron algunas indicaciones de la presencia de hielo en la pared de un cráter en el polo sur de la luna. Luego, los datos del espectrómetro de neutrones de la nave espacial Lunar Prospector, lanzada en 1998, indicaron la presencia de hidrógeno y, por inferencia, agua, a una profundidad de aproximadamente un metro en los polos lunares. Pero las sondas de radar del radar de longitud de onda de 12 cm en Arecibo no mostraron evidencia de hielo espeso a profundidades de hasta un metro. "Lunar Prospector había encontrado concentraciones significativas de hidrógeno en los polos lunares equivalentes al hielo de agua en concentraciones de un pequeño porcentaje del suelo lunar", dice Donald Campbell. "Se han sugerido que puede ser en forma de depósitos gruesos de hielo a cierta profundidad, pero esta nueva información de Arecibo hace que sea poco probable".
Bruce Campbell dice: "No hay lugares que hayamos visto con ninguna de estas longitudes de onda donde veas ese tipo de firma".
El artículo de Nature señala que si el hielo existe en los polos lunares sería considerablemente diferente de "las capas gruesas y coherentes de hielo observadas en los cráteres sombreados en Mercurio", que se encuentra en las imágenes de radar de Arecibo. “En Mercurio, lo que ves son depósitos bastante gruesos del orden de un metro o más enterrados, como máximo, por una capa de polvo poco profunda. Ese es el escenario que estábamos tratando de conseguir para la luna ", dice Bruce Campbell. La diferencia entre Mercurio y la luna, dicen los investigadores, podría deberse a la menor tasa promedio de cometas que golpean la superficie lunar, a los recientes impactos de cometas en Mercurio o a una pérdida más rápida de hielo en la luna.
Lo que hace que los polos lunares sean buenas trampas frías para el agua es una temperatura de menos 173 grados Celsius (menos 280 grados Fahrenheit). La extremidad del sol se eleva solo unos dos grados sobre el horizonte en los polos lunares para que la luz del sol nunca penetre en los cráteres profundos, y una persona parada en el suelo del cráter nunca vería el sol. El radar de Arecibo sondeó los pisos de dos cráteres en sombra permanente en el polo sur lunar, Shoemaker y Faustini, y, en el polo norte, los pisos de Hermite y varios pequeños cráteres dentro del gran cráter Peary. En contraste, Clementine se enfocó en las paredes inclinadas del cráter Shackleton, cuyo piso no se puede "ver" desde la Tierra. "Hay un debate sobre cómo interpretar los datos desde una superficie rugosa e inclinada", dice Bruce Campbell.
La sonda de radar de Arecibo es un detector particularmente bueno de hielo espeso porque aprovecha un fenómeno conocido como "retrodispersión coherente". Las ondas de radar pueden viajar largas distancias sin ser absorbidas por el hielo a temperaturas muy por debajo de cero. Los reflejos de las irregularidades dentro del hielo producen un eco de radar muy fuerte. En contraste, el suelo lunar es mucho más absorbente y no da un eco de radar tan fuerte.
Fuente original: Comunicado de prensa de Cornell
