Bien que le radiotélescope d’Arecibo ne soit plus, il continue de livrer des découvertes scientifiques. Il existe une mine de données d’Arecibo que les astronomes continuent d’exploiter pour de nouvelles découvertes, et l’une d’entre elles est due à une technique astronomique connue sous le nom de radar planétaire.
Vous connaissez probablement le radar tel qu’il est utilisé dans les prévisions météorologiques ou lorsque vous êtes surpris en train d’accélérer sur l’autoroute. Le radar fonctionne en émettant un signal radio vers un objet. Une partie de la lumière radio rebondit, et à partir du signal de retour, vous pouvez dire des choses telles que la distance d’un objet et où il se déplace. Le radar planétaire consiste à émettre un signal radio sur une planète, puis à capter le signal diffusé avec un radiotélescope sensible. La technique a été utilisée pour la première fois dans les années 1960 pour mesurer les orbites de Vénus et de Mercure.
Au fil des ans, l’astronomie radar est devenue plus puissante. Au cours des dernières décennies, la méthode a pu être utilisée non seulement pour cartographier la surface d’une planète, mais aussi pour identifier la composition de la surface. Dans les années 1990, le radar planétaire a été utilisé pour cartographier la surface de Mercure, et il a étonnamment trouvé des poches de glace près des pôles de la planète. Les cartes radar n’étaient pas assez précises pour déterminer exactement où se trouvait la glace, mais les astronomes ont pensé qu’elle devait être cachée dans les régions ombragées des cratères polaires où la lumière du soleil n’atteint jamais. D’autres études en 2012 ont confirmé la présence de glace de cratère.
Puis en 2019, Arecibo a envoyé un puissant signal radio vers Mercure. Le signal diffusé a été récupéré par le récepteur Arecibo, permettant aux astronomes de faire une carte radio détaillée de Mercure, y compris les régions polaires où il y a des poches de glace. Dans cette dernière étude, ces données ont été combinées avec les données du vaisseau spatial Messenger, qui a orbité autour de Mercure de 2011 à 2015.
Le vaisseau spatial Messenger a utilisé la cartographie laser pour distinguer les régions de glace brillantes des régions de régolithe plus sombres. En combinant les données, l’équipe a pu mieux interpréter les données de la carte radar. Bien que la glace réfléchisse généralement plus de lumière radio que le régolithe, ce qui rend les régions glacées brillantes sur une carte radar, les régions peuvent également apparaître brillantes pour d’autres raisons, telles que la diffusion sur une surface inclinée de la sorte. L’équipe a pu confirmer que les régions radio brillantes de Mercure indiquaient généralement de la glace. Ils pourraient même avoir une idée de la pureté des poches de glace de Mercure.
En plus de confirmer davantage la glace polaire de Mercure, l’étude jette également les bases de cartes radar d’autres mondes. Par exemple, on s’intéresse beaucoup à la localisation de la glace d’eau sur la lune, ce qui serait extrêmement utile pour les futurs astronautes lunaires. Des cartes radar raffinées de la lune pourront déterminer non seulement la position des poches de glace lunaires mais aussi la taille et la pureté de ces poches. Et si vous allez construire une base sur la lune, il serait très utile d’avoir un peu de glace sur les rochers à proximité.
Edgard G. Rivera-Valentín et al, Caractérisation radar en bande S d’Arecibo des hétérogénéités à l’échelle locale dans les dépôts polaires nord de Mercure, Le Journal des sciences planétaires (2022). DOI : 10.3847/PSJ/ac54a0