天王星大卫星上的红色物质:来自不规则卫星的尘埃?
地球与行星天体物理
2018-07-04 v1
摘要
天王星的大型潮汐锁定经典卫星在其表面成分上呈现出经向与以行星为中心的趋势。光谱红色物质主要在被探测到位于外侧卫星 Titania 与 Oberon 的前导半球上。此外,所探测到的 H2O 冰带在经典卫星的前导半球上更强,且 H2O 冰带强度的前导/后随不对称性随距天王星距离增加而减弱。我们假定观测到的红色物质分布与 H2O 冰带强度趋势源于天王星不规则卫星的陨落尘埃。这些尘埃粒子在缓慢衰减的轨道上向内迁移,最终到达经典卫星区,在此它们主要与外侧卫星碰撞。这些卫星扫获的尘埃纬度分布在其南、北半球应相当均匀。然而,红色物质仅在这些卫星的南半球被探测到(亚太阳纬度 81 S)。因此,为检验不规则卫星尘埃撞击是否驱动了观测到的红化增强,我们收集了这些卫星现今可观测北半球(亚观测纬度 17 至 35 N)的新地基数据。我们的结果与分析表明,红化与 H2O 冰带强度的经向与以行星为中心趋势在这些卫星的南、北纬度上广泛一致,从而支持我们的假说。利用一套数值最佳拟合模型,我们探究了这些卫星上探测到的红化剂的组成,发现复杂有机物与非晶辉石均匹配我们数据的光谱斜率。我们还呈现了跨 2.9 至 4.1 微米的频谱,这是天王星卫星光谱学方面此前未探索的波长范围。
引用
@article{arxiv.1806.01809,
title = {Red material on the large moons of Uranus: Dust from irregular satellites?},
author = {Richard J. Cartwright and Joshua P. Emery and Noemi Pinilla-Alonso and Michael P. Lucas and Andy S. Rivkin and David E. Trilling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.01809},
year = {2018}
}
备注
Icarus [In Press]. 12 figures, 15 tables