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Miranda 上是否存在 NH$_3$ 与 CO$_2$ 冰?

地球与行星天体物理 2023-10-11 v1

摘要

已发表的四大经典天王星卫星近红外光谱显示出离散的 CO2_2 冰沉积,以及约 2.2 μ\mum 处的微弱吸收特征。两颗最内侧卫星 Miranda 和 Ariel 的表面也受到过去内生活动的强烈改造。先前对最小卫星 Miranda 的观测未探测到 CO2_2 冰的存在,且关于 2.2 μ\mum 吸收特征的报道尚未被证实。2.2 μ\mum 处的吸收特征可能来自暴露或赋存的含 NH3_3 或 NH4_4 物质,这类物质在 Miranda 表面寿命有限,因此可能暗示其内生活动相对较近。本工作中,我们分析 Miranda 的近红外光谱,以确定是否存在 CO2_2 冰与 2.2-μ\mum 特征。我们测量了 CO2_2 冰三重峰(1.966、2.012 和 2.070 μ\mum)、归属于与 H2_2O 冰混合的 CO2_2 冰的弱 2.13-μ\mum 谱带以及 2.2-μ\mum 谱带的谱带面积与深度。我们确认了先前对 Miranda 上 2.2-μ\mum 谱带的探测,但未发现 CO2_2 冰存在的证据,无论是离散沉积还是与 H2_2O 冰混合。我们将 Miranda 的高信噪比光谱与多种候选物质的合成及实验室光谱进行比较,以揭示可能造成 2.2-μ\mum 谱带的物质。我们得出结论:2.2-μ\mum 吸收最佳匹配为 NH3_3 冰与 NH3_3 水合物或 NH3_3-H2_2O 混合物的组合。含 NH4_4 盐类如 NH4_4Cl 也是值得进一步研究的 promising 候选物质。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.04844,
  title  = {Are NH$_3$ and CO$_2$ ice present on Miranda?},
  author = {Riley A. DeColibus and Nancy J. Chanover and Richard J. Cartwright},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04844},
  year   = {2023}
}

备注

29 pages, 10 figures. Accepted for publication in Planetary Science Journal