Kredit gambar: Universiti Cornell
Di Kutub Selatan Bulan, ada wilayah yang selalu berada di bawah bayang-bayang kawah yang telah lama diyakini para saintis dapat memiliki simpanan es air. Walaupun ais dikesan oleh dua kapal angkasa yang mengorbit bulan, tinjauan baru di kawasan itu oleh balai cerap radio Arecibo gergasi gagal menemui permukaan permukaan es. Ini tidak bermaksud bahawa ais tidak ada di sana, tetapi mungkin terperangkap di kawasan yang luas di bawah permukaan, seperti permafrost bulan. Arecibo adalah alat yang baik untuk mengesan ais kerana ia memberikan tanda gema yang sangat spesifik dalam spektrum radio.
Walaupun terdapat bukti dari dua penyelidikan ruang angkasa pada tahun 1990-an, ahli astronomi radar mengatakan bahawa mereka tidak dapat menemui tanda-tanda ais tebal di kutub bulan. Sekiranya terdapat air di kutub bulan, kata para penyelidik, ia tersebar secara meluas dan membeku secara kekal di dalam lapisan debu, sesuatu yang serupa dengan permafrost terestrial.
Dengan menggunakan sistem radar sepanjang 70 sentimeter (cm) di Observatorium Arecibo National Science Foundation (NSF), Puerto Rico, kumpulan penyelidikan menghantar isyarat yang lebih dalam ke permukaan kutub bulan - lebih dari lima meter (kira-kira 5.5 ela) - daripada sebelumnya sebelum pada resolusi spasial ini. "Sekiranya terdapat es di kutub, satu-satunya cara yang tersisa untuk mengujinya adalah pergi ke sana secara langsung dan mencairkan sebilangan kecil di sekitar debu dan mencari air dengan spektrometer massa," kata Bruce Campbell dari Pusat Kajian Bumi dan Planet di Institusi Smithsonian.
Campbell adalah pengarang utama sebuah artikel, "Long-Wavelength Radar Probing of the Lunar Poles," dalam edisi 13 November 2003, jurnal Nature. Kolaboratornya dalam penyelidikan radar bulan terbaru ialah Donald Campbell, profesor astronomi di Universiti Cornell; J.F. Chandler dari Smithsonian Astrophysical Observatory; dan Alice Hine, Mike Nolan dan Phil Perillat dari Arecibo Observatory, yang dikendalikan oleh Pusat Astronomi dan Ionosfera Nasional di Cornell untuk NSF.
Cadangan ais lunar pertama kali muncul pada tahun 1996 ketika data radio dari kapal angkasa Clementine memberikan beberapa petunjuk tentang adanya ais di dinding kawah di kutub selatan bulan. Kemudian, data spektrometer neutron dari kapal angkasa Lunar Prospector, yang dilancarkan pada tahun 1998, menunjukkan adanya hidrogen, dan dengan kesimpulan, air, pada kedalaman kira-kira satu meter di kutub bulan. Tetapi probe radar oleh radar panjang gelombang 12 cm di Arecibo tidak menunjukkan bukti adanya ais tebal pada kedalaman hingga satu meter. "Lunar Prospector telah menemui kepekatan hidrogen yang signifikan pada kutub lunar yang setara dengan ais air pada kepekatan beberapa peratus tanah bulan," kata Donald Campbell. "Ada saranan bahwa itu mungkin dalam bentuk endapan es tebal pada beberapa kedalaman, tetapi data baru dari Arecibo ini membuat hal itu tidak mungkin."
Kata Bruce Campbell, "Tidak ada tempat yang kami perhatikan dengan panjang gelombang ini di mana anda melihat tanda tangan semacam itu."
Makalah Nature menyatakan bahawa jika es ada di kutub bulan, ia akan jauh berbeda dengan "lapisan ais yang tebal dan koheren yang diamati di kawah bayang-bayang di Mercury," yang terdapat dalam pencitraan radar Arecibo. "Pada Mercury, apa yang anda lihat adalah simpanan yang cukup tebal pada satu meter atau lebih terkubur oleh, paling banyak, lapisan debu yang cetek. Itulah senario yang kami cuba lakukan untuk bulan, ”kata Bruce Campbell. Perbezaan antara Mercury dan bulan, kata para penyelidik, mungkin disebabkan oleh kadar komet rata-rata yang lebih rendah yang menyerang permukaan bulan, akibat komet baru-baru ini terhadap Mercury atau kehilangan ais yang lebih cepat di bulan.
Apa yang menjadikan tiang bulan menjadi perangkap sejuk yang baik untuk air adalah suhu minus 173 darjah Celsius (minus 280 darjah Fahrenheit). Anggota badan matahari terbit hanya kira-kira dua darjah di atas cakrawala di kutub bulan sehingga cahaya matahari tidak pernah meresap ke dalam kawah yang dalam, dan seseorang yang berdiri di lantai kawah tidak akan pernah melihat matahari. Radar Arecibo menyelidiki lantai dua kawah dalam bayangan kekal di kutub selatan bulan, Shoemaker dan Faustini, dan, di kutub utara, lantai Hermite dan beberapa kawah kecil di dalam kawah besar Peary. Sebaliknya, Clementine memusatkan perhatian pada dinding miring kawah Shackleton, yang lantainya tidak dapat "dilihat" dari Bumi. "Ada perdebatan tentang bagaimana menafsirkan data dari permukaan kasar, miring," kata Bruce Campbell.
Probe radar Arecibo adalah pengesan ais tebal yang sangat baik kerana memanfaatkan fenomena yang dikenali sebagai "backscatter koheren." Gelombang radar dapat menempuh jarak jauh tanpa diserap dalam ais pada suhu yang jauh di bawah beku. Pantulan dari penyelewengan di dalam ais menghasilkan gema radar yang sangat kuat. Sebaliknya, tanah bulan jauh lebih menyerap dan tidak memberikan kuat gema radar.
Sumber Asal: Siaran Berita Cornell
