来自 ALMA 多频率全球视角下的 Callisto 热力学特性
地球与行星天体物理
2025-07-18 v1
摘要
我们采用 Atacama Millimeter/submillimeter Array（ALMA）在 0.87 mm（343 GHz）、1.3 mm（233 GHz）和 3 mm（97 GHz）波段，对 Callisto 前导和后导半球进行热力学观测。观测的角分辨率范围为 0.09-0.24 弧秒，相当于 Callisto 上的约 420-1100 km。使用受制于太空探测数据的热力学模型（de Kleer 等，2021）推导出全球表面特性。我们发现 Callisto 的亚毫米 emissivity 较高，典型值为 0.85-0.97，而与此类波段下 Europa 和 Ganymede 的值为 0.75-0.85。单一热惯性参数化的模型不足以模拟 Callisto 的热辐射，系统性地偏离数据中的温度分布。采用两种热惯性组件或将电气皮肤深度设为自由参数的更复杂模型比单一热惯性模型更准确。最佳拟合模型的残差揭示了热异常；特别是与冲击撞击坑相关联的局部亮度温度比周围地形冷 3-5 K。我们识别了 Valhalla 冲击撞击盆地和一组大型撞击坑（包括 Lofn）作为关键冷异常（~3-5 K）及其地质特征。这些数据为 Callisto 的 JWST 结果（Cartwright 等，2024）以及其他 ALMA 开罗盖亚卫星观测（de Kleer 等，2021，Trumbo 等，2017, 2018，Thelen 等，2024）提供了背景，也可能为即将到来的开罗卫星任务（JUICE、Europa Clipper）提供基于地面的背景数据。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.12671,
title = {A multi-frequency global view of Callisto's thermal properties from ALMA},
author = {Maria Camarca and Katherine de Kleer and Bryan Butler and Alexander Thelen and Cole Meyer and Alex Akins and Imke de Pater and Mark Gurwell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12671},
year = {2025}
}