由红外转动光变曲线约束冥王星霾的热发射
地球与行星天体物理
2023-09-20 v1
摘要
冥王星-冥卫一系统的转动光变曲线此前被认为仅由其表面造成。然而,一种霾冷却的设想 \citep{2017Natur.551..352Z} 表明冥王星的大气霾可能对中红外发射有显著贡献,这要求对以往分析进行重新审视。本研究中,我们采用贝叶斯反演方法,由冥王星-冥卫一系统的转动光变曲线约束霾发射。这些光变曲线由 Spitzer 与 Herschel 望远镜在 24 和 70 m 处观测得到,并与来自 New Horizons 探测器的冥王星和冥卫一最新表面反照率图相结合。我们的结果表明,包含霾发射与当前所有观测一致,最佳拟合霾通量约为 1.63 mJy,这与类 Titan 的托林(tholins)成分相符。然而,排除霾贡献的“仅表面”情形仍可以解释观测。我们得出结论:由于与冥卫一表面发射的简并性,当前 24 m 数据无法约束冥王星的霾发射。无论如何,冥王星的一些表面性质由光变曲线形状得到良好约束,其热惯量约为 8–10 MKS,且相对较低的 CH 发射率为 0.3–0.5。我们建议,JWST 望远镜在 18 m 处可分辨冥王星与冥卫一的观测,由于该波长处表面发射较低,可直接探测冥王星的霾发射。
引用
@article{arxiv.2309.10316,
title = {Constraining Thermal Emission of Pluto's Haze From Infrared Rotational Lightcurves},
author = {Linfeng Wan and Xi Zhang and Jason D. Hofgartner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10316},
year = {2023}
}
备注
Accepted by ApJ