源自隐藏密度波的B环面质量密度：眼见未必为实？
地球与行星天体物理
2016-08-31 v2
摘要
土星的B环是太阳系中最不透明的环，但其许多基本参数（包括总质量）约束不佳。由与土星卫星的平均运动共振产生的螺旋密度波为环的质量密度提供了一些最佳约束，但由于该环的高不透明度和丰富的细尺度结构，在B环中探测和量化此类波一直具有挑战性。利用对卡西尼号飞船上视觉与红外测绘光谱仪（VIMS）观测到的恒星gamma Crucis的17次掩食的小波分析，我们能够检查B环中的五个密度波。其中两个波分别由距土星中心96,427公里和101,311公里的Janus 2:1和Mimas 5:2内林德布拉德共振产生。这两个波在单个掩食剖面中均可被探测到，但多剖面小波分析揭示了Janus 2:1波图案速度的意外变化，这可能源于Janus轨道的周期性变化。其他三个波特征与距土星中心115,959公里、115,207公里和108,546公里的Janus 3:2、Enceladus 3:1和Pandora 3:2内林德布拉德共振相关。这些波在单个剖面中不可见，但在适当相位校正的平均小波中可探测到具有正确图案速度的结构。由这五个波推导出的环面质量密度估计值在40至140 g/cm^2之间，尽管这些区域环的光学深度在1.5至近5之间。这表明B环的总质量很可能介于土星卫星Mimas质量的三分之一到三分之二之间。
引用
@article{arxiv.1601.07955,
title = {The B-ring's surface mass density from hidden density waves: Less than meets the eye?},
author = {M. M. Hedman and P. D. Nicholson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.07955},
year = {2016}
}
备注
40 Pages, 21 Figures, Accepted for publication in Icarus, a few typos fixed