O radar tem sido usado desde os anos 1960 para mapear a superfície lunar, mas até recentemente era difícil dar uma boa olhada nos pólos da Lua. Em 2009, o instrumento de radar Mini-SAR da espaçonave Chandrayaan-1 conseguiu mapear mais de 95% de ambos os pólos com uma resolução de radar de 150 metros, e agora o instrumento Mini-RF no Lunar Reconnaissance Orbiter - que tem 10 vezes o resolução do Mini-SAR - está a meio caminho de sua primeira campanha de mapeamento de alta resolução dos pólos. Os dois instrumentos estão revelando que provavelmente há grandes quantidades de água nas crateras permanentemente sombreadas nos pólos, com mais de 600 milhões de toneladas no pólo norte. "Se isso fosse transformado em combustível de foguete, seria suficiente lançar o equivalente a um ônibus espacial por dia por mais de 2.000 anos", disse Paul Spudis, investigador principal do Mini-SAR, falando no Fórum Lunar anual de Ames. Centro de Pesquisa em julho.
Spudis e Ben Bussey, investigador principal das imagens compartilhadas por Mini-RF da LRO de seus respectivos instrumentos no Fórum, destacando crateras polares que exibem propriedades incomuns de radar consistentes com a presença de gelo.
Eles encontraram mais de 40 crateras no pólo norte da Lua que exibem essas propriedades.
Ambos os instrumentos fornecem detalhes do interior das crateras sombreadas, que não podem ser vistas sob luz visível. Em particular, uma medida chamada razão de polarização circular (RCP) mostra as características dos ecos do radar, que fornecem pistas sobre a natureza dos materiais de superfície em áreas escuras. Os instrumentos enviam pulsos de ondas de rádio polarizadas à esquerda para medir a rugosidade da superfície da Lua. Enquanto superfícies lisas enviam de volta uma onda polarizada à direita invertida, as áreas ásperas retornam ondas polarizadas à esquerda. O gelo, que é transparente às ondas de rádio, também envia ondas polarizadas à esquerda. Os instrumentos medem a proporção de potência polarizada circular esquerda para direita enviada de volta, que é a RCP.
Poucos lugares - mesmo em nosso sistema solar - têm uma RCP maior que 1, mas esses locais têm depósitos espessos de gelo, como calotas polares marcianas ou satélites gelados da Galiléia. Eles também são vistos em ejetos rochosos ásperos ao redor de crateras jovens e frescas, mas lá os cientistas também observam alta RCP fora da borda da cratera, como nesta imagem, abaixo da cratera L principal na Lua.
A maior parte da Lua tem CPR baixa, mas dezenas de crateras anômalas do pólo norte, como uma pequena cratera de 8 km dentro da maior cratera Rozhdestvensky, tinham uma CPR alta por dentro, com uma CPR baixa nas bordas. Isso sugere que algum material dentro das crateras, em vez de rugosidade da superfície, causou o alto sinal de RCP.
"Geologicamente, não esperamos superfícies novas e ásperas presentes dentro de uma borda da cratera, mas ausentes fora dela", disse Spudis. "Isso confirma que a alta RCP nessas crateras anômalas não é causada pela rugosidade da superfície, e interpretamos isso como significando que o gelo de água está presente nessas crateras".
Além disso, o gelo teria que ter vários metros de espessura para dar essa assinatura. "Para ver esse efeito elevado de RCP, o gelo deve ter uma espessura da ordem de dezenas de comprimentos de onda do radar usado", disse ele. "Nosso comprimento de onda do radar é de 12,6 cm; portanto, pensamos que o gelo deve ter pelo menos dois metros de espessura e ser relativamente puro."
Imagens recentes de mini-SAR (imagem superior) da LRO confirmam os dados do Chandrayaan-1, com resolução ainda melhor. Bussey disse que o Mini-RF é equivalente a uma combinação do Observatório Arecibo e do telescópio Greenbank Radio ao observar a Lua. "Nossa campanha polar será mapeada de 70 graus para os pólos e até agora estamos muito satisfeitos com a cobertura e a qualidade dos dados", disse Bussey.
Spudis disse que estão vendo menos crateras anamólas no polo sul da Lua, mas ele e Bussey estão ansiosos para comparar mais dados entre os dois instrumentos de radar para aprender mais sobre as crateras permanentemente sombreadas na Lua.
Além disso, outros instrumentos na LRO também fornecerão informações sobre a composição dessas crateras anômalas.
Para mais informações, consulte estas páginas da NASA:
Radar da NASA encontra depósitos de gelo no Pólo Norte da Lua
Um olhar fresco sobre uma cratera lunar
