由西南研究所高级研究科学家Jason Hofgartner博士领导的一项合作调查揭示了围绕木星和土星运行的冰冷卫星令人困惑的雷达特征。这些天体独特的雷达属性，与岩石行星和地球上大多数冰块的雷达属性有相当大的偏差，长期以来一直令研究人员感到困惑。

围绕木星和土星运行的冰卫星的雷达特征与岩石世界和地球上大多数冰的雷达特征有很大不同，长期以来一直是科学界的一个困扰。

这项研究的第一作者Hofgartner说："六种不同的模型已经发表，试图解释围绕木星和土星运行的冰卫星的雷达特征，这些天体散射雷达的方式与岩石世界，如火星和地球，以及小行星和彗星等较小的天体的散射方式截然不同。"该研究发表在《自然-天文学》上。

"这些天体也非常明亮，甚至在它们应该比较暗的地方也这样表现。当我们抬头看地球的月亮时，它看起来像一个圆形的圆盘，尽管我们知道它是一个球体。行星和其他卫星通过望远镜看起来也类似于圆盘，在进行雷达观测时，圆盘的中心非常明亮，边缘则暗得多。对于这些冰冷的卫星来说，从中心到边缘的变化与岩石世界的变化非常不同。"

Hofgartner与美国宇航局喷气推进实验室的Kevin Hand博士合作，认为这些卫星非同寻常的雷达特性，例如它们的反射性和偏振性（光波在空间传播时的方向）很可能是由相干反向散射反对效应（CBOE）解释的。

"当你处于对立面时，太阳在你和一个物体之间的直线上位于你的正后方，表面看起来比其他地方要亮得多，"Hofgartner说。"这就是所谓的对射效应。在雷达的情况下，一个发射器代表太阳，一个接收器代表你的眼睛。"

一个冰冷的表面具有比正常情况下更强的对抗效应。对于通过冰面反弹的每一条散射光路，在对立面都有一条完全相反的路径。由于这两条路径的长度完全相同，它们会连贯地结合起来，从而导致进一步增亮。

在20世纪90年代，有研究报告指出，CBOE是对冰卫星的异常雷达信号的一种解释，但其他解释同样可以解释这些数据。两人改进了CBOE模型的偏振描述，还表明他们修改后的CBOE模型是唯一公布的可以解释所有冰卫星雷达特性的模型。

"这告诉我们，这些物体的表面和它们低至许多米的子表面是非常扭曲的，"Hofgartner说。"它们不是很均匀。冰冷的岩石占据了整个景观，也许看起来有点像山体滑坡后的混乱局面。这将解释为什么光线会在这么多不同的方向上反弹，给我们带来这些不寻常的偏振特征。"

Hofgartner与Hand使用的雷达观测数据来自阿雷西博天文台，它是仅有的两台对冰卫星进行雷达观测的望远镜之一，直到它因支撑结构、天线和圆顶组件的倒塌而严重受损，随后退役。研究人员希望在可能的情况下进行后续观测，并计划研究更多的档案数据，这些数据可能会对冰卫星和CBOE，以及对水星、月球和火星两极的冰的雷达研究带来更多的启示。

关键词： 冰冷卫星 太空探索 雷达特征 岩石行星