對土星衛(wèi)星，Mimas，Enceladus和Tethys的雷達(dá)觀測顯示，土衛(wèi)二正在扮演一個“雪炮”，用它們的鄰居和新鮮的水冰粒子涂上它們，使它們令人眼花繚亂。極端雷達(dá)亮度還表明在地表下方存在“回旋鏢”結(jié)構(gòu)，這提高了衛(wèi)星將微波信號返回航天器的效率。結(jié)果將由Alice Le Gall博士在日內(nèi)瓦舉行的EPSC-DPS 2019聯(lián)席會議上公布。

Le Gall博士和來自法國和美國的一組研究人員分析了土星內(nèi)部衛(wèi)星的 60次雷達(dá)觀測，這些觀測來自2004年至2017年期間卡西尼號任務(wù)的完整觀測數(shù)據(jù)庫。他們發(fā)現(xiàn)之前關(guān)于這些觀測的報(bào)告有將雷達(dá)亮度低估了兩倍。

不受任何氣氛影響，土星的內(nèi)部衛(wèi)星受到各種來源的谷物的轟擊，這些谷物會改變它們的表面成分和質(zhì)地?？ㄎ髂崂走_(dá)觀測可以通過深入了解衛(wèi)星水冰的純度來幫助評估這些影響。

極端的雷達(dá)亮度很可能與從Enceladus內(nèi)部海洋將水泵入三個衛(wèi)星軌道的區(qū)域的間歇泉有關(guān)。超潔凈的水冰粒落回到土衛(wèi)二上，并在其他衛(wèi)星表面沉淀成雪。

巴黎LATMOS-UVSQ的Le Gall博士解釋說：“我們觀察到的超亮雷達(dá)信號需要至少幾十厘米厚的積雪。然而，單獨(dú)的成分無法解釋極其明亮的水平雷達(dá)波可以穿透透明的冰層到幾米，因此有更多機(jī)會從埋藏的結(jié)構(gòu)中反彈。土星內(nèi)部衛(wèi)星的子表面必須包含高效的后向反射器，它們優(yōu)先將雷達(dá)波反向散射到它們的源頭。

這些散射結(jié)構(gòu)的性質(zhì)仍然是一個謎。土衛(wèi)二的觀測顯示了各種表面和地下特征，包括冰塊，尖峰和由熱應(yīng)力或沖擊引起的表面裂縫密集。然而，尚未證明這些會導(dǎo)致在衛(wèi)星上觀測到的極端雷達(dá)亮度。

更奇特的結(jié)構(gòu)，例如稱為penitentes的刀片狀特征或稱為太陽杯的雪中的碗形凹陷，將提供所需的反射效率。然而，目前尚不清楚是否有足夠的太陽能來升華冰并形成這樣的結(jié)構(gòu)。

Le Gall博士及其同事現(xiàn)已開發(fā)出一系列模型來測試特定形狀是否起到有效的后向反射器的作用，或者是否由表面裂縫引起的隨機(jī)散射事件相結(jié)合，以增強(qiáng)信號反射回航天器。

“到目前為止，我們還沒有明確的答案，”Le Gall博士說。“然而，更好地了解這些雷達(dá)測量結(jié)果將使我們更清楚地了解這些衛(wèi)星的演變及其與土星獨(dú)特環(huán)形環(huán)境的相互作用。這項(xiàng)工作對未來登陸衛(wèi)星的任務(wù)也很有用。”