نفوذ به عمق ۴۰ متریِ ماه

MacTavish · 7/3/20

کاوشکر یوتو۲ که با فضاپیمای چینیِ چانگ ای ۴ بیش از یک سال است که در ماه به کاوش می پردازد به نتایج چالبی دست یافته است. این ماه‌نورد با بررسی سطح ماه دریافت که معماری داخلی ماه از سه لایه مجزا تشکیل شده است.

کاوشگر چانگ ای ۴ در سمت ِ پنهان ماه در ناحیه شرقیِ گودال وان کارمان در نزدیکی قطب جنوب فرود آمد. این اتفاق در سوم ژانویه ۲۰۱۹ به وقوع پیوست. این فضاپیما کاوشگر خود موسوم به یوتو۲ را در ماه رها کرد. این کاوشگر از رادار نفوذ خود به نام LPR برای کاوش بخش‌های عمیق ِ ماه استفاده می‌کند.

«لی چان‌لای» نویسنده اصلی، محقق و مدیر رصدخانه ملی اخترشناسی در آکادمی علوم چین(NAOC) گفت: «ما دریافتیم که نفوذ سیگنال در این محل بسیار بیشتر از آن چیزی است که فضاپیمای قبلی در ماه اندازه گرفته است. بخش زیرسطحیِ در محل فرود شفافیت خیلی زیادی برای امواج رادیویی دارد. لذا بافت داخلی ماه کاملاً متفاوتی در دو محل فرود کاوشگر اندازه‌گیری شده است.»

لی چان‌لای و همکارانش از دستگاه راداری LPR برای ارسال سیگنال‌های رادیویی به بخش‌های عمیق ماه استفاده کردند؛ دانشمندان این بار عمق ۴۰ متری را هدف قرار دادند. محققان حالا می‌توانند با تکیه بر این داده‌ها، تصویری از چینه‌شناسی بخش‌های زیرسطحی ماه تهیه کنند.

«سو یان» یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «علی‌رغم کیفیتِ خوب تصاویر راداری به همراه مسیر کاوشگر در فاصله‌ای برابر با ۱۰۶ متر، پیچیدگی توزیع فضایی و شکل ساختارهای راداری باعث می‌شود؛ شناسایی ساختارهای عمیق ماه و رویدادهایی که باعث ایجاد آنها شده، بسیار دشواری باشد.»

محققان تصویرهای راداری را با داده‌های توموگرافی(تصویربرداری سه‌بعدی) و تحلیل کمّیِ بخش‌های زیرسطحی ادغام کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که بخش زیرسطحی اساساً با مواد دانه دانه و بسیار منفذدار ساخته شده که اندازه‌های مختلفی هم دارند. این محتوا به احتمال زیاد ناشی از فعالیت متلاطمِ منظومه شمسی که در ابتدای حیات خود بوده؛ یعنی زمانی‌ که شهاب‌سنگ‌ها و دیگر مواد فضایی به طور مکرر به ماه برخورد می‌کردند.

در محل برخورد، موادی به سایر مناطق پرتاب می‌شد. در نتیجه، سطح پُرگودالی به وجود آمده که لایه‌های مختلفی دارد. این سه لایه عبارتند از قسمت بالایی که شامل یک رگولیت قمری است، در قسمت میانی آن نیز سنگ‌هایی در اندازه متوسط و درشت وجود دارند و در لایه نهایی زیرین نیز سنگ‌های ریز و درشتی وجود دارند.

نتایج داده‌های راداری در ماموریت دو روزۀ آن در ماه باعث شده تا محققان به نخستین تصویر الکترومغناطیسی از ساختارهای بخش زیرسطحی ماه دست یابند. دانشمندان در پایان گفتند: «این نتایج بی‌سابقه، توزیع فضایی فراورده‌های مختلفی را نشان می‌دهد و نشانه‌ها و خصوصیاتِ مواد خروجی در محل برخورد را نیز افشا می‌کند. ما با استفاده از ابزارها و کاوشگرهای پیشرفته می‌توانیم درک بهتری از گودال‌های ماه و برخورد شهاب‌سنگ‌ها و سایر اجرام سماوی به سطح آن بدست بیاوریم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Science Advancesمنتشر شده است.