对火星远日点云带相位函数与冰晶几何形状的约束
地球与行星天体物理
2019-03-20 v1
摘要
本研究通过火星科学实验室(MSL)上的一项新观测,约束了火星水冰云(WICs)散射相位函数的下限。相位函数天空巡天(PFSS)是一项利用 MSL 上导航相机(Navcam)进行的多次指向全天观测。PFSS 在火星第 34 年的远日点云带(ACB)季节期间执行了 35 次,太阳经度范围为 L_s=61.4{\deg}-156.5{\deg}。20 次观测发生在 06:00 至 09:30 LTST 的早晨时段,15 次运行发生在 14:30 至 18:00 LTST 的傍晚时段,由于太阳位于近天顶,当地正午两侧按要求有 2.5 小时的间隙。由此得出的 WIC 相位函数在 18.3{\deg} 至 152.61{\deg} 的观测散射角范围内导出、归一化,并与 9 个建模相位函数进行比较:七种冰晶形态以及当前模型中采用的两种火星 WIC 相位函数。通过统计卡方概率检验,ACB WICs 中观测到的五种最可能冰晶几何形状为聚集体、六方实心柱、空心柱、板和子弹玫瑰晶,其 p 值分别大于或等于 0.60、0.57、0.56、0.56 和 0.55。滴状体和球体的 p 值分别为 0.35 和 0.2,使它们成为火星 WICs 中概率较低的组分,但在统计上仍有可能。更好地理解火星水冰云的冰晶形态和相位函数直接有益于当前假设球形和圆柱形粒子的火星气候模型。
引用
@article{arxiv.1901.04951,
title = {Constraints on Mars Aphelion Cloud Belt Phase Function and Ice Crystal Geometries},
author = {Brittney A. Cooper and John E. Moores and Douglas J. Ellison and Jacob L. Kloos and Christina L. Smith and Scott D. Guzewich and Charissa L. Campbell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04951},
year = {2019}
}
备注
Accepted Manuscript by Planetary and Space Science