寻找土卫八奇特全球反照率模式的触发机制：来自土星不规则卫星的尘埃动力学

土星卫星土卫八的领先半球卡西尼区，其反照率仅为落后半球的十分之一。这一神秘二分现象的起源已争论了四十多年，但随着新数据的出现，更清晰的图景正在浮现。受卡西尼号雷达和成像观测的启发，我们通过模拟在相关摄动下，来自外部逆行卫星土卫九环的暗色外源尘埃的动力学，研究了Soter模型——即暗色外源尘埃撞击原本较亮的土卫八。我们特别研究了粒子撞击土卫八的概率，以及它们在土卫八表面的预期空间分布。我们发现，对于长寿命粒子（大于约5微米），大多数尺寸的粒子（大于约10微米）几乎肯定会撞击土卫八，并且计算出的它们在表面的分布与卡西尼区在经度跨度上的范围吻合良好。观测到卫星的极区是明亮的，推测是因为那里沉积了冰。因此，在纬度方向上，我们估算了极地尘埃沉积速率，以帮助约束用于解释明亮极地的热迁移模型（Spencer & Denk 2010）。我们还分析了来自其他不规则外层卫星的尘埃，确定这些物质中有相当一部分最终会覆盖土卫八——这或许可以解释为什么土卫八暗色物质的光谱与土卫九的有所不同。最后，我们追踪了未撞击土卫八的尘埃粒子，发现大多数降落在土卫六上，较小一部分撞击了土卫七。正如先前推测的那样，这种外源尘埃，加上土卫七的混沌自转，可能产生了土卫七大致各向同性、中等反照率的表面。