黎明号帧相机观测到的谷神星 opposition 效应
地球与行星天体物理
2018-12-19 v1
摘要
行星风化层表面的反射率可能在相位角趋于零时急剧增大,这一现象称为 opposition 效应(OE)。被认为对亮度骤增起主导贡献的两个物理过程是阴影遮挡(SH)和相干后向散射(CB)。行星风化层中阴影遮挡的存在不言自明,但利用遥感观测明确证实 CB 一直困难。CB 理论的一个预言是 OE 角宽度的波长依赖性。黎明号(Dawn)航天器观测了矮行星谷神星表面的 OE。我们对分辨表面(包括明亮的 Cerealia Facula)上的 OE 进行刻画,以寻找 SH 和/或 CB 的证据。我们通过相位曲线的光度建模分析黎明号帧相机的图像。我们发现所考察的大部分表面的 OE 特征非常相似,增强因子为 1.4,半高全宽(FWHM)为 3{\deg}(宽 OE)。一个显著例外是 Azacca 陨石坑的新鲜溅射物,其呈现极窄的亮度增强,仅限于相位角 {\deg}(窄 OE);暗示性地,这正处于认为 CB 占主导的区间内。我们未发现宽 OE 宽度存在波长依赖性,且缺乏数据以研究窄 OE 的依赖性。CB 宽度具波长依赖性的预言颇为模糊。零相位观测使我们能确定谷神星的可见几何反照率为 。与其他小行星的比较表明,谷神星的宽 OE 在其光谱型小行星中具典型性,其特征主要与表面反照率相关。我们的分析表明,CB 可能以高度局域的方式出现在谷神星暗表面。
引用
@article{arxiv.1811.05218,
title = {Ceres' opposition effect observed by the Dawn framing camera},
author = {Stefan E. Schröder and Jian-Yang Li and Marc D. Rayman and Steven P. Joy and Carol A. Polanskey and Uri Carsenty and Julie C. Castillo-Rogez and Mauro Ciarniello and Ralf Jaumann and Andrea Longobardo and Lucy A. McFadden and Stefano Mottola and Mark Sykes and Carol A. Raymond and Christopher T. Russell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05218},
year = {2018}
}
备注
Credit: Schr\"oder et al, A&A in press, 2018, reproduced with permission, \copyright ESO