Astronomowie przy użyciu systemu radarów zbadali bieguny Księżyca w poszukiwaniu lodu, który udało się wcześniej odkryć sondom w latach 90. Ku ich zaskoczeniu okazało się, że na biegunach Srebrnego Globu nie występują żadne ślady nawet cienkich warstw lodu. Jeżeli więc na Księżycu jest woda, to, twierdzą naukowcy, jest silnie rozproszona i zamrożona wewnątrz warstw pyłu.

Przy użyciu systemu radarowego w National Science Foundation’s (NSF) Arecibo Observatory w Puerto Rico, grupa badaczy posłała sygnały głębiej w powierzchnię Księżyca niż kiedykolwiek wcześniej. „Jeśli lód istnieje na biegunach, to jedyną drogą do zbadania go jest bezpośrednie udanie się tam i stopienie małej ilości w okolicach pyłu, a następnie poszukanie wody spektrografem masowym” – powiedział Bruce Campbell z Center for Earth and Planetary Studies w Smithsonian Institution.

Campbell jest głównym autorem artykułu „Long-Wavelength Radar Probing of the Lunar Poles„, który ukazał się 13 listopada w czasopiśmie „Nature„. Jego współpracownikami byli: Donald Campbell, profesor astronomii z Cornell University; J.F. Chandler z Smithsonian Astrophysical Observatory, Alice Hine, Mike Nolan i Phil Perillat z Arecibo Observatory, które zarządzane jest przez National Astronomy and Ionosphere Center w Cornell dla NSF.

Sugestie co do lodu na Księżycu pojawiły się w 1996 roku, kiedy dane z statku Clementine wskazały, że w okolicach ścian krateru na południowym biegunie Księżyca lód może być obecny. Następnie w 1998 roku sonda Lunar Prospector odkryła na Srebrnym Globie obecność wodoru, co łączy się bezpośrednio z wodą, na głębokości do 1 metra. Ale badania radarowe przy użyciu urządzeń w Arecibo nie potwierdziły żadnych z wcześniejszych doniesień o lodzie. „Lunar Prospector odnalazł skupiska wodoru na biegunach Księżyca, co miało wskazywać na niewielką obecność lodu w glebie księżycowej” – powiedział Donald Campbell. – „Były przypuszczenia, że może on występować w postaci cienki złóż na pewnej głębokości, ale dane z Arecibo wykluczyły taką możliwość„.

„Nie ma już miejsc, których nie zbadalibyśmy przy pomocy radarów z Arecibo” – powiedział Campbell. Artykuł z „Nature” sugeruje, że jeżeli lód na biegunach Księżyca istnieje, to z pewnością przyjmuje on inna postać niż cienkie, spójne warstwy lodu, jakie odnaleziono przy pomocy systemu radarów w Arecibo, wewnątrz nieoświetlonych kraterów na Merkurym. „To co widzimy na Merkurym to cienkie złoża lodu na głębokości metra lub poniżej, przykryte głównie płytką pokrywą pyłu. Podobnych struktur poszukiwaliśmy na Księżycu” – powiedział Campbell. Różnica pomiędzy Merkurym a Księżycem może być związana z różną ilością komet jakie uderzają w Księżyc i Merkurego, albo może bezpośrednio wynikać z szybszej utraty lodu przez Srebrny Glob.

Spaceflight Now

Zdjęcie, zrobione przy pomocy sytemu radarowego w Arecibo Observatory, przedstawia północny biegun Księżyca. Na zdjęciu został uchwycony krater Hermite i kilka małych kraterów wewnątrz krateru Peary.

Tym co może „więzić” wodę na biegunach Księżyca jest temperatura – około -173 stopni Celsjusza. Słońce na biegunach naszego naturalnego satelity wznosi się najwyżej na troszkę ponad 2 stopnie, dlatego też promienie nigdy nie docierają w głąb kraterów, a człowiek, który stałby na dnie krateru nigdy nie dostrzegłby Słońca. Radar Arecibo badał dna dwóch kraterów na południowym biegunie, będących w nieustannym cieniu, o nazwie Shoemaker i Faustini, oraz dna kraterów z północnego bieguna: Hermite i kilku małych kraterów wewnątrz krateru Peary. Dla porównania Clementine skupił się na zboczach krateru Shackleton, którego dno nie może być dostrzeżone z Ziemi. „Prowadzone są rozważania w jaki sposób interpretować dane z szorstkiej, nachylonej powierzchni” – powiedział Bruce Campbell.

Radar Arecibo jest szczególnie dobrym detektorem cienkiego lodu, ponieważ korzysta on z pewnej ciekawej zasady. Mianowicie fale radiowe mogą przemierzać bardzo wielkie odległości i mogą nie zostać zaabsorbowane przez lód o temperaturze znacznie poniżej zera w skali Celsjusza. Ale odbicia od takiego lodu powodują powstanie bardzo silnego echa radarowego. Powierzchnia Księżyca, mimo znacznie większych możliwości absorpcyjnych, nie stworzyła jednak tak silnego echa radarowego i dlatego wywnioskowano, że nie występują tam warstwy lodu.