利用 ALMA 校准数据揭示木卫四近地表热物理性质
地球与行星天体物理
2025-12-19 v1
摘要
不同波长的热图像探测行星体不同的次表层深度，因此可以告诉我们关于其成分、热物理性质和撞击历史的信息。我们确定了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵 (ALMA) 在 2012 年 7 月 17 日至 2012 年 11 月 4 日期间获得的六次木卫四档案观测数据，波长为 0.43-0.47 毫米 (701.9-641.5 GHz)。这些波长比几乎所有其他木卫四 ALMA 数据的波长都短，并且对毫米波和红外观测所探测深度之间的次表层发射（约上厘米）敏感。我们估计盘平均亮温度为 133±15 K，并使用热物理混合模型发现，木卫四的热发射最佳拟合为约 50-50% 的双组分热惯量混合物，其中 Γ_low ~ 15-40 和 Γ_high ~ 1200-2000 J m⁻² K⁻¹ s⁻¹/²，这与最近在更长波长上对木卫四的 ALMA 观测结果一致。最后，我们展示了几个先前未发表的伽利略号光度偏振计-辐射计 (PPR) 对木卫四的观测数据，并使用相同模型推导了热惯量和光谱发射率图。总之，这些 ALMA 和 PPR 图提高了我们对木卫四浅层次表层风化层热性质和空间分布的理解，并展示了 ALMA 流量密度校准数据在扩展现有科学数据频率覆盖范围方面的价值。
引用
@article{arxiv.2512.15850,
title = {Revealing Callisto's Near Subsurface Thermophysical Properties with ALMA Calibration Data},
author = {Cole Meyer and Maria Camarca and Katherine de Kleer and Alexander Thelen and Christopher Chyba and Bryan Butler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15850},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 10 figures, 2 tables. Accepted for publication in The Planetary Science Journal, December 15, 2025