Une étude co-écrite par le chercheur principal du Southwest Research Institute, le Dr Jason Hofgartner, explique les signatures radar inhabituelles des satellites glacés en orbite autour de Jupiter et de Saturne. Leurs signatures radar, qui diffèrent considérablement de celles des mondes rocheux et de la plupart des glaces sur Terre, ont longtemps été une dilemma épineuse pour la communauté scientifique.
“6 modèles différents ont été publiés pour tenter d’expliquer les signatures radar des lunes glacées qui orbitent autour de Jupiter et de Saturne”, a déclaré Hofgartner, premier auteur de l’étude, publiée ce mois-ci dans Nature Astronomy. “La façon dont ces objets diffusent le radar est radicalement différente de celle des mondes rocheux, tels que Mars et la Terre, ainsi que des corps plus petits tels que les astéroïdes et les comètes.”
Les objets sont également extrêmement lumineux, même dans les zones où ils devraient être in addition sombres.
“Quand nous regardons la lune de la Terre, elle ressemble à un disque circulaire, même si nous savons que c’est une sphère. Les planètes et les autres lunes ressemblent de la même manière à des disques à travers les télescopes”, a déclaré Hofgartner. “En faisant des observations radar, le centre du disque est très brillant et les bords beaucoup additionally sombres. Le changement du centre au bord est très différent pour ces satellites glacés que pour les mondes rocheux.”
En collaboration avec le Dr Kevin Hand du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Hofgartner soutient que les propriétés radar extraordinaires de ces satellites, telles que leur réflectivité et leur polarisation (l’orientation des ondes lumineuses lorsqu’elles se propagent dans l’espace) s’expliquent très probablement par la effet d’opposition de rétrodiffusion cohérente (CBOE).
“Lorsque vous êtes en opposition, le Soleil est positionné directement derrière vous sur la ligne entre vous et un objet, la area apparaît beaucoup as well as brillante qu’elle ne le serait autrement”, a déclaré Hofgartner. “C’est ce qu’on appelle l’effet d’opposition. Dans le cas du radar, un émetteur remplace le Soleil et un récepteur vos yeux.”
Une area glacée, a expliqué Hofgartner, a un effet d’opposition encore additionally fort que la normale. Pour chaque chemin de diffusion de la lumière rebondissant à travers la glace, à l’opposition, il y a un chemin dans la path exactement opposée. Parce que les deux chemins ont exactement la même longueur, ils se combinent de manière cohérente, ce qui entraîne un éclaircissement supplémentaire.
Dans les années 1990, des études ont été publiées indiquant que le CBOE était une explication des signatures radar anormales des satellites glacés, mais d’autres explications pourraient tout aussi bien expliquer les données. Hofgartner et Hand ont amélioré la description de la polarisation du modèle CBOE et ont également montré que leur modèle CBOE modifié est le seul modèle publié pouvant expliquer toutes les propriétés glacées du radar satellite.
“Je pense que cela nous indique que les surfaces de ces objets et leurs sous-surfaces jusqu’à plusieurs mètres sont très torturées”, a déclaré Hofgartner. “Ils ne sont pas très uniformes. Les roches glacées dominent le paysage, ressemblant peut-être un peu au désordre chaotique après un glissement de terrain. Cela expliquerait pourquoi la lumière rebondit dans tant de instructions différentes, nous donnant ces signatures de polarisation inhabituelles.”
Les observations radar utilisées par Hofgartner et Hand provenaient de l’observatoire d’Arecibo, qui était l’un des deux seuls télescopes à effectuer des observations radar de satellites glacés jusqu’à ce qu’il soit gravement endommagé par l’effondrement de sa construction de help, de son antenne et de son dôme, puis mis hors support. Les chercheurs espèrent faire des observations de suivi lorsque cela est possible et prévoient d’étudier des données d’archives supplémentaires qui pourraient éclairer encore as well as les satellites glacés et le CBOE, ainsi que des études radar de la glace aux pôles de Mercure, de la Lune et de Mars.