水星两极也有冰沉积

虽然阿雷西博射电望远镜已不复存在,但它继续提供科学发现。 天文学家继续挖掘大量阿雷西博数据以寻找新发现,其中之一要归功于一种称为行星雷达的天文技术。

您可能熟悉雷达,因为它用于天气预报,或者当您在高速公路上超速行驶时。 雷达通过向物体发射无线电信号来工作。 一些无线电光会反弹回来,从返回信号中,您可以知道物体有多远以及它在哪里移动。 行星雷达涉及向行星发射无线电信号,然后用灵敏的射电望远镜接收散射信号。 该技术于 1960 年代首次用于测量金星和水星的轨道。

显示冰袋的水星雷达图(中)。 图片来源:Rivera-Valentín 等人

多年来,雷达天文学变得更加强大。 在过去的几十年里,这种方法不仅可以用来绘制行星表面的地图,还可以用来识别表面成分。 在 1990 年代,行星雷达被用来绘制水星表面的地图,它令人惊讶地发现了水星两极附近的冰袋。 雷达图不够精确,无法确定冰的确切位置,但天文学家认为它必须隐藏在阳光永远无法到达的极地陨石坑的阴影区域内。 2012 年的进一步研究证实了火山口冰的存在。

然后 2019 年阿雷西博向水星发射了一个强大的无线电信号。 阿雷西博接收器重新捕获了散射信号,使天文学家能够制作详细的水星射电图,包括有冰袋的极地地区。 在这项最新研究中,这些数据与 2011 年至 2015 年围绕水星运行的信使号宇宙飞船的数据相结合。

水星极地冰的详细地图。 图片来源:Rivera-Valentín 等人

信使号航天器使用激光测绘来区分明亮的冰区和较暗的风化层区域。 通过结合数据,该团队能够更好地解释雷达地图中的数据。 虽然冰通常比风化层反射更多的无线电光,使冰冷的区域在雷达图上显得明亮,但由于其他原因,例如从倾斜的表面散射掉的区域也可能显得明亮。 该团队能够确认水星的无线电明亮区域通常表明有冰。 他们甚至可以掌握水星冰袋的纯度。

除了进一步确认水星的极地冰,这项研究还为其他世界的雷达地图奠定了基础。 为了 example,人们对月球上水冰的位置非常感兴趣,这对未来的月球宇航员非常有用。 完善的月球雷达图不仅可以确定月球冰袋的位置,还可以确定这些冰袋的大小和纯度。 如果你要在月球上建立一个基地,在附近的岩石上放一点冰会很有帮助。

参考: Edgard G. Rivera-Valentín 等人。 “水星北极沉积物中局部尺度非均质性的阿雷西博 S 波段雷达表征。” 行星科学杂志 3.3(2022 年):62。