由热发射与偏振测绘得到的 (16) Psyche 表面性质

小行星 (16) Psyche 是 M 型小行星中最大的一颗，曾被假设为被瓦解微行星的核以及铁陨石的母体。尽管近期有证据反对 Psyche 为纯金属成分，其光谱与雷达性质依然异常。我们利用阿塔卡马大型 (亚)毫米波阵列 (ALMA) 在 30 km 分辨率下观测了 (16) Psyche 的热发射，覆盖其自转的 2/3。表面大部分区域的日温度变化在 $\sim$10 K 量级，且最好由一个热惯量为 280$\pm$100 J m$^{-2}$ K$^{-1}$ s$^{-1/2}$ 的平滑表面拟合。我们测得毫米波发射率为 0.61$\pm$0.02，并通过将表面视为硅酸盐与金属的孔隙混合物的模型加以解释，其中金属可能以硫化铁/氧化铁形式存在，或作为导电金属包体。该发射率表明金属含量不低于 20% 且可能高得多，但对于金属含量 $\geq$20% 的表面本应存在的偏振发射却几乎完全缺失。这要求一个高度散射的表面，可能源于反光金属包体的存在。若如此，其后果是富金属小行星可能产生比贫金属小行星更弱的偏振发射，恰与标准理论的预测相反，这源于散射对体材料性质的主导。