Исследование объясняет необычные радиолокационные сигнатуры ледяных спутников
Исследование, проведенное в соавторстве со старшим научным сотрудником Юго-Западного исследовательского института доктором Джейсоном Хофгартнером, объясняет необычные радиолокационные характеристики ледяных спутников, вращающихся вокруг Юпитера и Сатурна.
«Шесть различных моделей были опубликованы в попытке объяснить радиолокационные характеристики ледяных лун, которые вращаются вокруг Юпитера и Сатурна», – сказал Хофгартнер. – «То, как эти объекты рассеивают радар, кардинально отличается от того, как это происходит в скалистых мирах, таких как Марс и Земля, а также в более мелких телах, таких как астероиды и кометы».
Эти ледяные объекты также чрезвычайно яркие, даже в тех областях, где они должны быть темнее.
«Когда мы смотрим на земную Луну, она выглядит как круглый диск, хотя мы знаем, что это сфера. Планеты и другие спутники точно так же выглядят как диски в телескопы», – отметил Хофгартнер. – «При проведении радарных наблюдений центр диска очень яркий, а края намного темнее. Изменение от центра к краю у ледяных спутников сильно отличается от скалистых миров».
Хофгартнер утверждает, что исключительные радиолокационные свойства этих спутников, такие как их отражательная способность и поляризация, объясняются эффектом противодействия когерентному обратному рассеянию (СВОЕ).
«Когда вы находитесь в оппозиции, Солнце расположено прямо позади вас на линии между вами и объектом, поверхность кажется намного ярче, чем в противном случае», – объяснил Хофгартнер. – «Это известно как эффект оппозиции. В случае с радаром передатчик заменяет Солнце, а приемник – ваши глаза».
Хофгартнер объяснил, что ледяная поверхность оказывает еще более сильное противодействующее воздействие, 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 согласованно комбинируются, что приводит к дальнейшему увеличению яркости.
В 1990-х годах были опубликованы исследования, в которых утверждалось, что CBOE является одним из объяснений аномальных радиолокационных характеристик ледяных спутников. Хофгартнер и его коллега Кевин Хэнд из Лаборатории реактивного движения НАСА улучшили описание поляризации модели CBOE.
«Я думаю, это говорит нам о том, что поверхности этих объектов и их подповерхности на глубине многих метров очень измучены», – сказал Хофгартнер. – «Они не очень однородны. Ледяные скалы доминируют над ландшафтом. Возможно, чем-то это напоминает хаотичный беспорядок после оползня. Это могло бы объяснить, почему свет отражается в разных направлениях, давая нам эти необычные сигнатуры поляризации».