关于海卫一南纬度地区表面成分的研究

我们展示了确定海卫一表面冰的经向（带向）分布及其时间演化的研究结果。在 2002 年至 2014 年间，我们利用 NASA 红外望远镜设施 (IRTF) 的 SpeX 仪器获得了 63 个夜晚的近红外（0.67-2.55 $\mu$m）光谱。海卫一在该波长区域具有来自 N$_2$、CO、CH$_4$、CO$_2$ 和 H$_2$O 的光谱特征。乙烷 (C$_2$H$_6$) 和 $^{13}$CO 的吸收特征在 2.405 $\mu$m 处重合，我们在光谱中检测到了这一特征。我们计算了每个夜间平均光谱中的积分带面积（对于 H$_2$O 则为分数带深），构建了经向分布，并量化了每个选定吸收带的时间演化。挥发性冰（N$_2$、CO、CH$_4$）在一个海卫一自转周期内表现出显著的变率，且其峰值吸收经度受到良好约束。非挥发性冰（CO$_2$、H$_2$O）的峰值经度约束较差且变率很小。2.405 $\mu$m 波段的经向分布在一个海卫一自转周期内变率很小，且分别与 1.58 $\mu$m 和 2.35 $\mu$m 的 CO 波段存在 97$\pm$44$^{\circ}$ 和 92$\pm$44$^{\circ}$ 的相位差。这一证据表明，2.405 $\mu$m 波段是由非挥发性乙烷的吸收引起的。在我们的观测期间，CH$_4$ 的吸收有所增加，而所有其他冰的吸收没有表现出统计学上的显著变化。我们从这些结果得出结论，海卫一的南纬度地区目前由非挥发性冰主导，并且随着次太阳纬度向北迁移，更多的挥发性冰正在进入视野。