يوفر البحث الجديد الفهم الأكثر تفصيلاً حتى الآن المناطق القمرية المظللة بشكل دائم (PSR) – المناطق التي لا يصلها ضوء الشمس المباشر أبداً. وهو يعتمد على ما يقرب من عقد من الاكتشافات العلمية بقيادة عالم الكواكب شواي لي من جامعة هاواي في مانوا. وفي عام 2018، كان أول من حصل على دليل مباشر وجود الجليد السطحي من خلال تحليل البيانات من مهمة Chandrayaan-1 الهندية.

يستخدم العمل الجديد للفريق بيانات من كاميرا ShadowCam الموجودة على متن المركبة القمرية الكورية Danuri. تم تصميم هذه الأداة فائقة الحساسية خصيصًا لتصوير أحلك أركان قمرنا – فهي تلتقط ضوء الشمس المنعكس من منحدرات الحفرة القريبة. يتم نشر النتائج في تقدم العلوم.

إنها بصراحة مخيبة للآمال: فمعظم أجهزة مراقبة الحالة لا تظهر أي دليل على وجود جليد سطحي بتركيزات أعلى من عتبة اكتشاف ShadowCam (20-30٪ بالكتلة).

هذا يثبط عزيمة الباحثين إلى حد ما، لأنه في نفس PSRs في المناطق القطبية من عطارد وسيريس، تم اكتشاف رواسب كبيرة من الجليد النقي تقريبًا، والقطبين القمريين أكثر برودة بكثير.

ويعتقد لي أن السبب يكمن في الطريقة التي تظهر بها المياه على الأجرام السماوية. تنقلها الكويكبات والمذنبات إلى القمر وعطارد بالتساوي تقريبًا، ولكن على الكوكب الأقرب تكون الرياح الشمسية أقوى بكثير ويساهم السطح الساخن في تكوين الماء منها.

في الوقت نفسه، فإن التجوية الفضائية بسبب الرياح الشمسية، وتفريغ الغازات بسبب النشاط البركاني، واختلاط طبقات الصخور أثناء الاصطدام بالقمر قد يؤدي بشكل أكثر فعالية إلى تدمير الجليد السطحي أو تغطيته بالثرى الصخري.

في دراستهم، استفاد المؤلفون من الخصائص البصرية الخاصة للجليد لأول مرة. يشرح لي قائلاً: “إن جليد الماء لا يجعل السطح أكثر سطوعًا فحسب”. – ينثر الضوء بطريقة خاصة. وباستخدام التصوير المجسم، أي مراقبة الحفر المظللة من زوايا مختلفة، تمكنا من التقاط التشتت المميز لأول مرة.

في الصور عالية الدقة، وجد الفريق عدة مناطق صغيرة تتراوح أحجامها من حوالي 20 إلى 50 مترًا والتي تظهر انعكاسًا عاليًا وتشتتًا فريدًا للضوء للأمام. تتوافق هذه التوقيعات مع محتوى الجليد الذي يزيد عن 10% من الكتلة، وهو أقل من عتبة اكتشاف السطوع ولكن يمكن تمييزه من خلال تحليل التشتت. ولكن قد لا يكون الجليد، ولكن، على سبيل المثال، نتوءات جديدة من الصخور ذات الألوان الفاتحة (على الرغم من أنها لا تفسر تأثير التشتت الأمامي).

وخلص عالم الكواكب إلى القول: “اعتقدت أننا سنجد مناطق أكثر سطوعًا وغنية بالجليد، لذا كان العدد المنخفض مفاجأة بالنسبة لي. لكن إشارة التشتت المباشر نفسها كانت مفاجأة حقيقية ومثيرة، لأنها تطلبت تصويرًا مجسمًا، وهو ما أصبح ممكنًا فقط في المهمة الممتدة”.