O instrumento de radar em miniatura de radiofrequência (min-RF) a bordo do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) está revelando algumas coisas interessantes sobre como o impacto derrete em torno de crateras na Lua. Muito se sabe sobre crateras e ejetos, porque eles formam características espetaculares nas superfícies planetárias. Mas o derretimento é um componente bastante menor do processo de impacto e, portanto, não é tão facilmente observado. Portanto, relativamente pouco se sabe sobre o impacto derrete. Agora, novos dados do instrumento de radar de mini-RF estão ajudando a preencher essa lacuna de conhecimento e também oferecendo informações sobre futuros pontos de aterrissagem na Lua.
O radar é um sistema de sensoriamento remoto ativo, o que significa que transmite um sinal e, em seguida, registra o que retorna, fornecendo informações sobre as superfícies encontradas. Se o sinal transmitido atingir uma superfície lisa, o sinal retornado terá uma direção de polarização oposta ao que foi transmitido. Mas, se a superfície for áspera, o sinal poderá saltar mais de uma vez, alternando a polarização a cada vez, para que a polarização retornada seja a mesma que os sinais transmitidos. Ao controlar a polarização do sinal transmitido e monitorar a polarização dos sinais retornados, os pesquisadores podem calcular a proporção de polarização circular de mesmo sentido para sentido oposto, um parâmetro chamado CPR. Superfícies lisas terão uma baixa RCP, enquanto superfícies ásperas terão uma alta RCP.
O mini-RF transmite na banda S do radar, em comprimentos de onda de 12,6 cm, e nos fala sobre a rugosidade da superfície na escala de 12,6 cm. Por exemplo, uma praia coberta de grãos de areia com tamanho de cerca de 1-2 mm (muito menor que o comprimento de onda transmitido) parecerá suave para o Mini-RF (com valores baixos de RCP). Porém, uma praia coberta de seixos do tamanho de mão (aproximadamente do tamanho do comprimento de onda transmitido) parecerá áspera (com altos valores de RCP). É importante observar que esse tipo de informação não está disponível atualmente em nossos dados de imagem existentes, o que, na melhor das hipóteses, só pode resolver problemas na escala de 50 cm. Além disso, o radar de mini-RF pode penetrar até 1 m abaixo da superfície, fornecendo informações sobre superfícies enterradas.
Trabalhando com os dados de mini-RF, a Dra. Lynn Carter e uma equipe de pesquisadores do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, Universidade Johns Hopkins e do Instituto Lunar e Planetário analisaram o impacto derrete em torno de uma variedade de crateras. Eles descobriram que os tanques e fluxos de fundição por impacto tendem a ter valores de RCP maiores que as regiões adjacentes que não fundem. Isso significa que os dados de mini-RF podem ser usados para ajudar a encontrar e identificar materiais fundidos, incluindo os enterrados! De sua pesquisa limitada, a Dra. Carter e sua equipe descobriram que as lagoas e os fluxos de derretimento de impacto são mais comuns na Lua do que se sabia anteriormente. Com mais trabalho, eles serão capazes de catalogar melhor o número e o tamanho dos tanques de derretimento e dos fluxos em torno das crateras lunares, melhorando nossa compreensão de quanto de derretimento é produzido pelos impactos e como ele viaja.
A Dra. Carter e sua equipe também descobriram que, dentro de lagoas ou fluxos de derretimento individuais, os valores de rugosidade podem variar. Superfícies ásperas podem representar a acumulação de uma crosta parcialmente resfriada à medida que ela é empurrada pelo líquido imóvel derretido por baixo. Tais cadeias de pressão são vistas nos fluxos de lava terrestre. Superfícies lisas podem representar derretimentos que esfriaram rapidamente, ou o último derretimento para chegar a um lago (e, portanto, não sujeito a pressões de derretimento mais influxo). Mas mesmo as derretimentos “suaves”, que parecem bastante planos nas imagens visuais, tendem a ter valores muito altos de RCP, indicando que eles são, de fato, muito difíceis. Provavelmente, existem muitos restos de rocha sólida e dejetos (algo que não podemos ver nas imagens atualmente disponíveis) arrastados no material fundido para torná-los tão ásperos nessa escala. Para entender como esse tipo de superfície pode parecer, podemos considerar fluxos terrestres a'a (que são na verdade um pouco menos rugosos que o derretimento lunar).
Este trabalho tem implicações importantes para futuras explorações lunares. Imagine como seria difícil aterrissar em uma superfície tão resistente quanto um fluxo de a'a. É por isso que os cientistas da seleção de locais trabalham muito duro para identificar áreas suaves para as naves espaciais pousarem. No entanto, se superfícies que parecem extremamente suaves nas imagens visuais são realmente ásperas como um fluxo a'a, isso pode apresentar um problema. Os dados de mini-RF podem ser úteis para identificar regiões difíceis e eliminá-las de consideração.
Fonte: Observações iniciais do impacto lunar derrete e fluxos de ejetos com o radar Mini-RF, Carter et al., Journal of Geophysical Research V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
