Schon seit langem vermuten Planetenforscher große Wassereisvorkommen in den Polarregionen des Mondes. Nachdem im letzten Jahr bereits Wassermoleküle unter und über der Oberfläche des Erdtrabanten nachgewiesen worden waren, hat jetzt das von der NASA gebaute Radarinstrument Mini-SAR an Bord der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 in einigen Kratern am Mondnordpol meterdicke Eisschichten gefunden.
Mini-SAR ist ein Radargerät, das die Polarisierung der von der Oberfläche reflektierten Wellen nutzt, um daraus Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit zu gewinnen. Das Instrument sendet Radarpulse aus, die linksdrehend polarisiert sind. Typische Planetenoberflächen kehren diese Polarisation bei Reflektion um, so dass die Radarechos dann rechtsdrehend sind. Wie stark diese Polarisationsumkehr ist, das gibt die sog. zirkuläre Polarisationsrate (CPR) an.
Ein Großteil der Mondoberfläche weist normale CPR-Werte auf, doch es gibt Ausnahmen: eine sehr junge, raue Oberfläche mit frischen Kratern ergibt sehr hohe CPR-Werte. Dies gilt auch für Wassereis. Denn Eis ist transparent und streut die Radarpulse sehr stark.
Mit Hilfe der Mini-SAR-Messungen hat man in der Nordpolregion des Mondes nun einige frische Krater entdeckt – erkennbar an einheitlich hohen CPR-Werten innerhalb und außerhalb der Kraterränder, ausgelöst durch weiträumig ausgeworfene Gesteinsbrocken. Doch es gab auch rund 40 Krater, die von diesem Muster abwichen: sie ergaben zwar in ihrem Inneren hohe CPR-Werte, nicht aber am Kraterrand. Dies deutet darauf hin, dass sich im Inneren dieser Krater ein stark polarisierendes Material wie bspw. Wassereis befindet. Nach den Werten zu urteilen, muss das Eis relativ rein und mehrere Meter dick sein, um diese charakteristische Signatur hervorrufen zu können.
Zahlreiche Krater der lunaren Polarregionen liegen mit ihrem Innenbereich permanent im Schatten und sind daher sehr kalt. Wassereis, das sich dort irgendwann einmal abgesetzt hat, kann sich daher nahezu unbegrenzt lange halten. Die Krater mit dem spezifischen Signal messen zwei bis 15 Kilometer im Durchmesser. Ausgehend von mehreren Metern Eisdicke bedeutet dies, dass insgesamt mindestens 600 Millionen Tonnen Wassereis in den Kratern liegt.
NASA Radar Finds Ice Deposits at Moon’s North Pole
NASA Radar Finds Ice Deposits at Moon’s North Pole; Additional Evidence of Water Activity on Moon