Cassini-VIMS 对土星冰质卫星与环的探测：III. 径向成分变化

近年来，Cassini-VIMS（可见与红外成像光谱仪）向我们传回了土星冰质卫星与环的全面视图。在分析了卫星的光谱特性（Filacchione et al. (2007a)）及其在卫星半球上的分布（Filacchione et al. (2010)）之后，本文继续研究冰质卫星（主要卫星与次要卫星）及主环平均光谱特性的径向变化。该分析使用了 2,264 次卫星的盘积分观测，以及以约 125 km/pixel 的空间分辨率获取的 12x700 像素宽的环径向镶嵌图。对这些数据的比较分析使我们能够获取分布于土星系统中的水冰与红色污染物材料的数量，以及典型的表面风化层颗粒大小。这些测量凸显了所分析群体中极为显著的差异，从几乎未受污染且富含水冰的 Enceladus 和 Calypso 表面，到富含金属/有机物且呈红色的 Iapetus 前导半球和 Phoebe 表面。在可见光波段，环的光谱比冰质卫星更红，但表现出更深的 1.5-2.0 微米波段深度。光谱斜率、波段深度、反照率与相位角之间的相关性使我们能够将土星系统群体聚类为不同的光谱类别，这些类别不仅在主要卫星与环中被检测到，也在共轨次要卫星中被发现。最后，我们应用 Hapke 理论获取了土星内部规则卫星的最佳光谱拟合，使用了与 Ciarniello et al. (2011) 中讨论的 Rhea 数据相同的方法。