Miniatyrradiofrekvens (min-RF) radarinstrumentet ombord på Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) avslører noen interessante ting om hvordan det smitter på støt rundt kratere på månen. Mye er kjent om krater og ejecta, fordi de danner så spektakulære trekk på planetoverflatene. Men smelter er en ganske mindre komponent i påvirkningsprosessen, og blir derfor ikke så lett observert. Relativt lite er derfor kjent om støtsmelter. Nå er nye data fra mini-RF-radarinstrumentet med på å fylle dette kunnskapsgapet og gir også innsikt i fremtidige landingsplasser på Månen.
Radar er et aktivt fjernstyringssystem, som betyr at det overfører et signal og deretter registrerer det som spretter tilbake, og gir informasjon om overflatene som ble oppdaget. Hvis det sendte signalet treffer en glatt overflate, vil det returnerte signalet ha en polarisasjonsretning som er motsatt av det som ble sendt. Men hvis overflaten er grov, kan signalet sprette mer enn en gang og bytte polarisering hver gang, slik at den returnerte polarisasjonen vil være den samme som de sendte signalene. Ved å kontrollere polarisasjonen av det sendte signalet og overvåke polarisasjonen av de returnerte signalene, kan forskere beregne forholdet mellom samme sans og motsatt sirkulær polarisering, en parameter kalt HLR. Glatte overflater vil ha en lav HLR, mens røffe overflater vil ha en høy HLR.
Mini-RF-sendingen i radar S-båndet, med en bølgelengde på 12,6 cm, og forteller oss om overflateruhet på 12,6 cm-skalaen. For eksempel, en sandstrand dekket med sandkornene som er omtrent 1-2 mm i størrelse (mye mindre enn den utsendte bølgelengden) vises glatte for å mini RF (HLR har lave verdier). Men en strand dekket med håndstore småstein (omtrent på størrelse med den overførte bølgelengden) vil virke grov (ha høye HLR-verdier). Det er viktig å merke seg at denne typen informasjon foreløpig ikke er tilgjengelig fra våre eksisterende bildedata, som selv på sitt beste bare kan løse ting på 50 cm skalaen. Videre kan mini-RF-radaren trenge inntil 1 m under overflaten, og gir informasjon om nedgravde flater også.
Dr. Lynn Carter og et team av forskere fra NASA Goddard Space Flight Center, Johns Hopkins University, og Lunar and Planetary Institute har arbeidet med mini-RF-dataene og har sett på påvirkningssmeltingen rundt en rekke kratere. De fant ut at påvirkningen smelter dammer og strømmer har en tendens til å ha HLR-verdier som er større enn omgivende ikke-smeltende regioner. Dette betyr at mini-RF-data kan brukes til å finne og identifisere smeltematerialer, inkludert nedgravde materialer! Fra deres begrensede undersøkelse har Dr. Carter og hennes team funnet ut at påvirkningen smelter dammer og strømmer er mer vanlig på Månen enn det som tidligere var kjent. Med mer arbeid vil de være i stand til å bedre katalogisere antall og størrelse på smeltedammer og strømmer rundt månekrater, og forbedre vår forståelse av hvor mye smelte som produseres av påvirkninger og hvordan den reiser.
Dr. Carter og teamet hennes fant også ut at ruvverdiene i individuelle smeltedammer eller -strømmer kan variere. Grove overflater kan representere sammenblanding av en delvis avkjølt skorpe når den skyves av den fortsatt flytende smelten under. Slike trykkrygger sees i jordbaserte lavastrømmer. Glatte overflater kan representere smelter som avkjøles raskt, eller de siste smelter for å komme frem til et tjern (og dermed ikke utsettes for å skyve fra mer innstrømmende smelte). Men selv de "glatte" smeltene, som virker ganske flate i visuelle bilder, har en tendens til å ha veldig høye HLR-verdier, noe som indikerer at de faktisk er veldig grove. Det er antagelig mye fast fjell og ejecta-rusk (noe vi ikke kan se i det tilgjengelige bildet) som er lagt inn i smeltematerialet for å gjøre dem så grove i denne skalaen. For å forstå hvordan denne typen overflater kan se ut, kan vi vurdere landlige a'a-strømmer (som faktisk er litt mindre grove enn månens smelter).
Dette arbeidet har viktige implikasjoner for fremtidig måneforsøk. Se for deg hvor vanskelig landing på en overflate så robust i en a'a-strøm ville være. Dette er grunnen til at forskere på valg av nettsteder jobber veldig med å identifisere glatte områder for romfartøyer å lande. Imidlertid, hvis overflater som ser ekstremt glatte ut i visuelle bilder, faktisk er røffe som en a'a-flyt, kan dette by på et problem. Mini-RF-data kan være nyttige for å identifisere slike røffe regioner og eliminere dem fra vurdering.
Kilde: Innledende observasjoner av månens påvirkning smelter og ejecta strømmer med Mini-RF-radaren, Carter et al., Journal of Geophysical Research V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
