月の北極に大量の氷を確認：その検知方法は
mage: ISRO/NASA/JHUAPL/LP
米航空宇宙局(NASA)は3月1日(米国時間)、月の探査で北極付近に大量の水(氷)が発見されたと発表した。水がこれだけ豊富にあれば、将来、月面基地の維持や酸素の取り出しに利用できる可能性がある。
インドの月周回機『チャンドラヤーン1号』に搭載されたNASAのレーダーによる観測で、氷を蓄えた直径2〜15キロメートルのクレーターが40ヵ所以上発見された。クレーター全部の氷の量は6億トンを超える可能性があるという。
今回利用されたレーダー『Mini-SAR』[SAR＝合成開口レーダー]は、左旋円偏波のパルスを照射して月面の「粗さ」を測定できる。なめらかな地面は反転した右旋円偏波を戻し、粗いところからは左旋円偏波が返ってくる。
氷は電磁波を通過させるが、左旋円偏波を返す。Mini-SARは、反射して返ってきた波の、右旋円偏に対する左旋円偏の力の割合、つまり円偏波率(CPR)を測定する。ただ、CPRの高さだけでは、それが氷の地域なのか地面の粗い部分なのか区別がつかない。
今回観測されたクレーターは、内部でCPRが高いのに対し、縁の方はCPRが低かった。このことから、表面が粗いという理由ではなく、クレーターのなかに囲われた物質によって内部のCPRが高いのだと推測できる。NASAによると、氷だとするとかなり純粋なもので、厚さが少なくとも数メートルはないと、このような信号は返ってこないという。
2009年11月、NASAは月の南極付近にあるクレーター『Cabeus』(カベウス)に探査衛星を衝突させた(日本語版記事)。この際にも水(氷)があった証拠が観測されている。
[衝突による閃光や噴出物を探査機エルクロスが観測した結果、合計水分量は約100Kgとされたが、「これは10ppmにあたり、地球で最も乾燥している砂漠の土壌に含まれる水の割合よりも少ない。対照的に、火星には重量比60％の水を含む大陸サイズの領域が見つかっている」とされていた。
両極付近のクレーター内には、「永久影」と呼ばれる常に日陰となる領域があるため、氷が存在している可能性が高いと言われてきた。月面の光が射さない深いクレーターはコールド・トラップと呼ばれ、絶対温度約100度(摂氏マイナス約170度)でほぼ一定している(日本語版記事)。
なお、今回推定された氷の量は、米国の月探査機ルナ・プロスペクター(日本語版記事)が1998年に、中性子線の観測によって推定した量に近いという。月で確認されている水もしくはヒドロキシ基は、太陽風によって運ばれた水素イオンが、月面にある酸素を含んだ鉱物やガラス様物質に衝突した結果生じたという説がある]
