El radar se ha utilizado desde la década de 1960 para mapear la superficie lunar, pero hasta hace poco era difícil observar bien los polos de la Luna. En 2009, el instrumento de radar Mini-SAR en la nave espacial Chandrayaan-1 pudo mapear más del 95% de ambos polos a una resolución de radar de 150 metros, y ahora el instrumento Mini-RF en el Orbitador de Reconocimiento Lunar, que tiene 10 veces el resolución del Mini-SAR: está a la mitad de su primera campaña de mapeo de alta resolución de los polos. Los dos instrumentos revelan que probablemente haya grandes cantidades de agua en los cráteres permanentemente sombreados en los polos, con más de 600 millones de toneladas métricas solo en el polo norte. "Si eso se convirtiera en combustible para cohetes, sería suficiente lanzar el equivalente de un transbordador espacial por día durante más de 2.000 años", dijo Paul Spudis, investigador principal del Mini-SAR, hablando en el Foro Lunar anual en el Ames Centro de investigación en julio.
Tanto Spudis como Ben Bussey, investigador principal de Mini-RF de LRO, compartieron imágenes de sus respectivos instrumentos en el Foro, destacando los cráteres polares que exhiben propiedades de radar inusuales consistentes con la presencia de hielo.
Han encontrado más de 40 cráteres en el polo norte de la Luna que exhiben estas propiedades.
Ambos instrumentos proporcionan detalles del interior de los cráteres sombreados, que no se pueden ver con luz visible. En particular, una medición llamada relación de polarización circular (RCP) muestra las características de los ecos del radar, que dan pistas sobre la naturaleza de los materiales de la superficie en áreas oscuras. Los instrumentos envían pulsos de ondas de radio polarizadas a la izquierda para medir la rugosidad de la superficie de la Luna. Mientras que las superficies lisas envían una onda invertida, polarizada a la derecha, las áreas rugosas devuelven ondas polarizadas a la izquierda. El hielo, que es transparente a las ondas de radio, también envía ondas polarizadas a la izquierda. Los instrumentos miden la relación de potencia polarizada circular izquierda a derecha enviada de vuelta, que es la RCP.
Pocos lugares, incluso en nuestro sistema solar, tienen una RCP superior a 1, pero dichos lugares tienen depósitos gruesos de hielo, como los casquetes polares marcianos o los satélites helados galileanos. También se ven en eyecciones ásperas y rocosas alrededor de cráteres jóvenes y frescos, pero allí, los científicos también observan una RCP alta fuera del borde del cráter, como en esta imagen, debajo del cráter L principal en la Luna.
La mayor parte de la Luna tiene una RCP baja, pero docenas de cráteres anómalos del polo norte, como un pequeño cráter de 8 km dentro del cráter Rozhdestvensky más grande, tenían una RCP alta en el interior, con una RCP baja en las llantas. Eso sugiere que algo de material dentro de los cráteres, en lugar de la rugosidad de la superficie, causó la alta señal de RCP.
"Geológicamente, no esperamos que haya superficies rugosas y frescas dentro de un borde de cráter, sino que estén ausentes fuera de él", dijo Spudis. "Esto confirma que la alta RCP en estos cráteres anómalos no es causada por la rugosidad de la superficie, e interpretamos que esto significa que hay hielo de agua en estos cráteres".
Además, el hielo tendría que tener varios metros de espesor para dar esta firma. "Para ver este efecto elevado de RCP, el hielo debe tener un grosor del orden de decenas de longitudes de onda del radar utilizado", dijo. "La longitud de onda de nuestro radar es de 12,6 cm, por lo tanto, creemos que el hielo debe tener al menos dos metros de espesor y ser relativamente puro".
Las imágenes recientes de Mini-SAR (imagen superior) de LRO confirman los datos de Chandrayaan-1, con una resolución aún mejor. El Mini-RF, dijo Bussey, es equivalente a una combinación del Observatorio de Arecibo y el radiotelescopio Greenbank al mirar la Luna. "Nuestra campaña polar asignará desde 70 grados a los polos y hasta ahora estamos muy satisfechos con la cobertura y la calidad de los datos", dijo Bussey.
Spudis dijo que están viendo cráteres menos anamolos en el polo sur de la Luna, pero tanto él como Bussey esperan comparar más datos entre los dos instrumentos de radar para aprender más sobre los cráteres permanentemente sombreados en la Luna.
Además, otros instrumentos en LRO también proporcionarán información sobre la composición de estos cráteres anómalos.
Para obtener más información, consulte estas páginas web de la NASA:
Radar de la NASA encuentra depósitos de hielo en el Polo Norte de la Luna
Una mirada genial a un cráter lunar
