|
Объяснение необычных сигнатур спутников Юпитера и Сатурна
|
|
|
|
Исследование, в соавторстве со старшим научным сотрудником Юго-Западного научно-исследовательского института доктором Джейсоном Хофгартнером, объясняет необычные радиолокационные сигнатуры ледяных спутников, вращающихся вокруг Юпитера и Сатурна. Их радиолокационные сигнатуры, которые значительно отличаются от сигнатур каменистых миров и большинства льдов на Земле, уже давно являются животрепещущим вопросом для научного сообщества. «Шесть различных моделей были опубликованы в попытке объяснить радиолокационные сигнатуры ледяных спутников, вращающихся вокруг Юпитера и Сатурна», — сказал Хофгартнер, первый автор исследования, которое было опубликовано в этом месяце в журнале Nature Astronomy. «То, как эти объекты рассеивают радар, резко отличается от того, что происходит в каменистых мирах, таких как Марс и Земля, а также в более мелких телах, таких как астероиды и кометы».
|
|
|
|
Объекты также чрезвычайно яркие, даже в областях, где они должны быть темнее. «Когда мы смотрим на Луну Земли, она выглядит как круглый диск, хотя мы знаем, что это сфера. Планеты и другие луны также выглядят как диски в телескопы», — сказал Хофгартнер. «Во время радиолокационных наблюдений центр диска очень яркий, а края намного темнее. Переход от центра к краю у этих ледяных спутников сильно отличается от каменистых миров». В сотрудничестве с доктором Кевином Хэндом из Лаборатории реактивного движения НАСА Хофгартнер утверждает, что исключительные радиолокационные свойства этих спутников, такие как их отражательная способность и поляризация (ориентация световых волн при их распространении в пространстве), скорее всего, объясняются когерентный эффект противодействия обратному рассеянию (CBOE).
|
|
|
«Когда вы находитесь в оппозиции, Солнце находится прямо позади вас на линии между вами и объектом, поверхность кажется намного ярче, чем в противном случае», — сказал Хофгартнер. «Это известно как эффект оппозиции. В случае с радаром передатчик заменяет Солнце, а приемник — ваши глаза». Ледяная поверхность, как объяснил Хофгартнер, оказывает еще более сильное противодействие, чем обычно. На каждый путь рассеяния света, отражающегося во льду, в оппозиции есть путь в прямо противоположном направлении. Поскольку два пути имеют одинаковую длину, они когерентно комбинируются, что приводит к дальнейшему повышению яркости. В 1990-х годах были опубликованы исследования, в которых говорилось, что CBOE был одним из объяснений аномальных радиолокационных сигнатур ледяных спутников, но другие объяснения могли столь же хорошо объяснить данные. Хофгартнер и Хэнд улучшили поляризационное описание модели CBOE, а также показали, что их модифицированная модель CBOE является единственной опубликованной моделью, которая может объяснить все свойства спутникового радара, связанного с обледенением.
|
|
|
|
«Я думаю, это говорит нам о том, что поверхности этих объектов и их недра вплоть до многих метров очень измучены», — сказал Хофгартнер. «Они не очень однородны. В ландшафте доминируют ледяные скалы, которые, возможно, выглядят как хаотичный беспорядок после оползня. Это объясняет, почему свет отражается в стольких разных направлениях, давая нам эти необычные сигнатуры поляризации». Радарные наблюдения, которые использовали Хофгартнер и Хэнд, были из обсерватории Аресибо, которая была одним из двух телескопов, проводивших радиолокационные наблюдения за ледяными спутниками, пока он не был серьезно поврежден в результате обрушения его опорной конструкции, антенны и купола в сборе и впоследствии был выведен из эксплуатации. Исследователи надеются провести последующие наблюдения, когда это будет возможно, и планируют изучить дополнительные архивные данные, которые могут пролить еще больше света на ледяные спутники и CBOE, а также на радиолокационные исследования льда на полюсах Меркурия, Луны и Марса.
|
|
|
|
Источник
|
