تكشف أداة الرادار المصغرة للترددات الراديوية (min-RF) الموجودة على متن المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية (LRO) عن بعض الأشياء المثيرة للاهتمام حول كيفية تشكل الاصطدام حول الحفر على القمر. تنتج التأثيرات فوهة بركان ، مقذوفات (صخور مطحونة يتم إلقاؤها حول فوهة البركان) ، وذوبان. يُعرف الكثير عن الفوهات والمقذوفات ، لأنها تشكل مثل هذه الميزات الرائعة على أسطح الكواكب. لكن الذوبان هو عنصر ثانوي إلى حد ما في عملية التأثير ، وبالتالي لا يمكن ملاحظته بسهولة. لذلك لا يُعرف سوى القليل نسبيًا عن تأثير الذوبان. الآن ، تساعد البيانات الجديدة من جهاز الرادار المصغر RF في سد هذه الفجوة المعرفية وأيضًا تقديم نظرة ثاقبة على مواقع الهبوط المستقبلية على القمر.
الرادار هو نظام نشط للاستشعار عن بعد ، مما يعني أنه ينقل إشارة ثم يسجل ما يرتد للخلف ، ويوفر معلومات حول الأسطح التي تمت مواجهتها. إذا وصلت الإشارة المرسلة إلى سطح أملس ، فسيكون للإشارة المرتجعة اتجاه استقطاب معاكس لما تم إرساله. ولكن ، إذا كان السطح خشنًا ، فقد ترتد الإشارة أكثر من مرة ، مع تبديل الاستقطاب في كل مرة ، وبالتالي يكون الاستقطاب العائد هو نفسه الإشارات المرسلة. من خلال التحكم في استقطاب الإشارة المرسلة ومراقبة استقطاب الإشارات المرتجعة ، يمكن للباحثين حساب نسبة نفس المعنى إلى الاستقطاب الدائري ذي المعنى المعاكس ، وهي معلمة تسمى CPR. ستحتوي الأسطح الملساء على نسبة منخفضة من الإنعاش القلبي الرئوي ، بينما تتمتع الأسطح الخشنة بنسبة عالية من الإنعاش القلبي الرئوي.
يمكن رؤية حواف الضغط في الجزء الخشن من هذا الذوبان ، حيث دفع السائل الأساسي القشرة المبردة وجمعها لأعلى مثل مفرش طاولة. ولكن حتى الأجزاء الملساء لهذا المصهور تحتوي على أجزاء عديدة من الصخور ، والتي لا يمكن رؤيتها بمقياس صورة الكاميرا ذات الزاوية الضيقة LRO.
رصيد الصورة: ناسا / GSFC / جامعة ولاية أريزونا.
انقر على الصورة لاستكشاف بيانات LROC من هذه المنطقة بمزيد من التفصيل.
يرسل mini-RF في النطاق S للرادار ، بأطوال موجية 12.6 cm ، وبالتالي يخبرنا عن خشونة السطح بمقياس 12.6 cm. على سبيل المثال ، سيظهر الشاطئ الرملي المغطى بحبيبات الرمل التي يبلغ حجمها حوالي 1-2 مم (أصغر بكثير من الطول الموجي المرسل) سلسًا بالنسبة لـ Mini-RF (لها قيم منخفضة للإنعاش القلبي الرئوي). لكن الشاطئ المغطى بالحصى بحجم اليد (بحجم الطول الموجي المرسل تقريبًا) سيظهر خشناً (له قيم عالية للإنعاش القلبي الرئوي). من المهم ملاحظة أن هذا النوع من المعلومات غير متوفر حاليًا من بيانات الصور الموجودة لدينا ، والتي حتى في أفضل حالاتها يمكنها فقط حل الأشياء على مقياس 50 سم. علاوة على ذلك ، يمكن لرادار الترددات اللاسلكية الصغيرة اختراق ما يصل إلى متر واحد تحت السطح ، مما يوفر معلومات حول الأسطح المدفونة أيضًا.
من خلال العمل مع بيانات الترددات اللاسلكية المصغرة ، قام الدكتور لين كارتر وفريق من الباحثين من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، وجامعة جونز هوبكنز ، ومعهد القمر والكواكب بإلقاء نظرة على الاصطدام الذي يذوب حول مجموعة متنوعة من الحفر. ووجدوا أن برك وتدفقات الذوبان تميل إلى الحصول على قيم CPR أكبر من المناطق غير المصهورة المحيطة. هذا يعني أنه يمكن استخدام بيانات mini-RF للمساعدة في العثور على المواد الذائبة والتعرف عليها ، بما في ذلك المواد المدفونة! من خلال المسح المحدود ، وجدت الدكتورة كارتر وفريقها أن تأثير البرك الذائبة والتدفقات أكثر شيوعًا على القمر مما كان معروفًا في السابق. مع مزيد من العمل ، سيكونون قادرين على تصنيف عدد وحجم البرك الذائبة والتدفقات حول الفوهات القمرية بشكل أفضل ، مما يحسن فهمنا لمقدار الذوبان الناتج عن التأثيرات وكيف ينتقل.
وجدت الدكتورة كارتر وفريقها أيضًا أنه في برك الذوبان الفردية أو التدفقات ، يمكن أن تختلف قيم الخشونة. قد تمثل الأسطح الخشنة تكتلًا لقشرة مبردة جزئيًا حيث يتم دفعها بواسطة سائل تذوب تحتها. تظهر ارتفاعات الضغط هذه في تدفقات الحمم البركانية الأرضية. قد تمثل الأسطح الملساء الذوبان الذي يتم تبريده بسرعة ، أو الذوبان الأخير للوصول إلى البركة (وبالتالي لا يخضع للضغط من الذوبان المتدفق). ولكن ، حتى الذوبان 'السلس' ، والذي يبدو مسطحًا تمامًا في الصور المرئية ، تميل إلى الحصول على قيم عالية جدًا للإنعاش القلبي الرئوي ، مما يشير إلى أنها في الواقع خشنة للغاية. من المحتمل أن يكون هناك الكثير من الصخور الصلبة والحطام المقذوف (شيء لا يمكننا رؤيته في الصور المتاحة حاليًا) مغروسة في مادة الصهر لجعلها قاسية جدًا على هذا النطاق. لفهم الشكل الذي قد يبدو عليه هذا النوع من السطح ، يمكننا النظر في التدفقات الأرضية (والتي هي في الواقع أقل خشونة قليلاً من الذوبان القمري).
هذا العمل له آثار مهمة لاستكشاف القمر في المستقبل. تخيل مدى صعوبة الهبوط على سطح وعرة عند تدفق a’a. هذا هو السبب في أن علماء اختيار الموقع يعملون بجد لتحديد المناطق الملساء للمركبة الفضائية للهبوط. ومع ذلك ، إذا كانت الأسطح التي تبدو ناعمة للغاية في الصور المرئية خشنة في الواقع مثل تدفق a’a ، فقد يمثل ذلك مشكلة. يمكن أن تكون بيانات Mini-RF مفيدة في تحديد هذه المناطق التقريبية واستبعادها من الاعتبار.
حتى تدفقات الذوبان ذات التأثير `` السلس '' تكون أكثر خشونة من تدفق aa هذا ، الناتج عن ثوران شق كامواموا في هاواي. حقوق الصورة: وزارة الداخلية الأمريكية ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.
المصدر: الملاحظات الأولية للتأثير القمري يذوب ويتدفق القذف باستخدام رادار Mini-RF ، كارتر وآخرون ، مجلة البحوث الجيوفيزيائية V117 ، 2012 ، دوى: 10.1029 / 2011JE003911 .