Lo strumento radar in miniatura a radiofrequenza (min-RF) a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) sta rivelando alcune cose interessanti su come l'impatto si scioglie attorno ai crateri sulla Luna. Si sa molto di crateri ed ejecta, perché formano caratteristiche così spettacolari sulle superfici planetarie. Ma il melt è una componente abbastanza piccola del processo di impatto, e quindi non è così facilmente osservabile. Di conseguenza, si sa relativamente poco sulle melodie a impatto. Ora, nuovi dati dallo strumento radar mini-RF stanno contribuendo a colmare questa lacuna di conoscenza e offrono anche informazioni sui futuri punti di atterraggio sulla Luna.
Il radar è un sistema di telerilevamento attivo, nel senso che trasmette un segnale e quindi registra ciò che rimbalza indietro, fornendo informazioni sulle superfici che sono state incontrate. Se il segnale trasmesso colpisce una superficie liscia, il segnale restituito avrà una direzione di polarizzazione opposta a quella trasmessa. Ma, se la superficie è ruvida, il segnale può rimbalzare più di una volta, cambiando polarizzazione ogni volta, quindi la polarizzazione restituita sarà la stessa dei segnali trasmessi. Controllando la polarizzazione del segnale trasmesso e monitorando la polarizzazione dei segnali restituiti, i ricercatori possono calcolare il rapporto tra polarizzazione circolare dello stesso senso e senso opposto, un parametro chiamato CPR. Le superfici lisce avranno una RCP bassa, mentre le superfici ruvide avranno una RCP elevata.
La mini-RF trasmette nella banda S del radar, a lunghezze d'onda di 12,6 cm, e quindi ci parla della rugosità superficiale alla scala di 12,6 cm. Ad esempio, una spiaggia sabbiosa coperta di granelli di sabbia di circa 1-2 mm (molto più piccola della lunghezza d'onda trasmessa) apparirà liscia sulla Mini-RF (con valori di CPR bassi). Ma una spiaggia coperta di ciottoli delle dimensioni di una mano (circa la dimensione della lunghezza d'onda trasmessa) apparirà ruvida (con valori di RCP elevati). È importante notare che questo tipo di informazioni non è attualmente disponibile dai nostri dati di immagine esistenti, che anche nella migliore delle ipotesi può risolvere solo cose su una scala di 50 cm. Inoltre, il radar mini-RF può penetrare fino a 1 m sotto la superficie, fornendo anche informazioni su superfici sepolte.
Lavorando con i dati mini-RF, la dott.ssa Lynn Carter e un team di ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA, della Johns Hopkins University e del Lunar and Planetary Institute hanno dato un'occhiata all'impatto che si scioglie attorno a una varietà di crateri. Hanno scoperto che gli stagni e i flussi di fusione ad impatto tendono ad avere valori di CPR maggiori delle regioni non-melt circostanti. Ciò significa che i dati mini-RF possono essere utilizzati per trovare e identificare i materiali di fusione, compresi quelli sepolti! Dal loro sondaggio limitato, la dott.ssa Carter e il suo team hanno scoperto che gli stagni e i flussi di fusione dell'impatto sono più comuni sulla Luna di quanto si sapesse in precedenza. Con più lavoro, saranno in grado di catalogare meglio il numero e la dimensione degli stagni di fusione e dei flussi attorno ai crateri lunari, migliorando la nostra comprensione di quanto la fusione è prodotta dagli impatti e come viaggia.
Il Dr. Carter e il suo team hanno anche scoperto che, all'interno di singoli stagni o flussi di fusione, i valori di rugosità possono variare. Le superfici ruvide possono rappresentare il raggruppamento di una crosta parzialmente raffreddata quando viene spinta dalla fusione del fluido ancora sottostante. Tali creste di pressione sono osservate nei flussi di lava terrestri. Le superfici lisce possono rappresentare scioglimenti che si sono raffreddati rapidamente o che gli ultimi si sciolgono per arrivare a uno stagno (e quindi non soggetti a spinte da una maggiore fusione di afflusso). Ma anche le fusioni "lisce", che appaiono piuttosto piatte nelle immagini visive, tendono ad avere valori CPR molto alti, indicando che in realtà sono molto approssimative. Probabilmente ci sono molti detriti di roccia solida ed ejecta (qualcosa che non possiamo vedere nelle immagini attualmente disponibili) trascinati nel materiale fuso per renderli così grezzi su questa scala. Per capire come potrebbe apparire questo tipo di superficie, possiamo considerare i flussi terrestri a'a (che in realtà sono leggermente meno ruvidi delle colate lunari).
Questo lavoro ha importanti implicazioni per la futura esplorazione lunare. Immagina quanto sarebbe difficile atterrare su una superficie così robusta ad un flusso. Questo è il motivo per cui gli scienziati di selezione dei siti lavorano molto duramente per identificare le aree lisce per l'astronave terrestre. Tuttavia, se le superfici che appaiono estremamente levigate nelle immagini visive sono in realtà ruvide come un flusso a, questo può presentare un problema. I dati Mini-RF potrebbero essere utili per identificare tali regioni ruvide ed eliminarle dalla considerazione.
Fonte: osservazioni iniziali di impatto lunare si fondono e flussi di ejecta con il radar Mini-RF, Carter et al., Journal of Geophysical Research V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
