结合新观测约束的海卫一挥发性物质传输建模

海王星的卫星海卫一与冥王星有许多相似之处，包括 N2、CH4 和 CO 的挥发性循环，并代表了研究富含挥发性物质的柯伊伯带天体（KBO）表面-大气相互作用的基准案例。在新视野号对冥王星的观测以及近期地基对海卫一的观测背景下，我们将冥王星挥发性传输模型（VTM）改造用于海卫一，并测试其模拟挥发性循环的能力，从而辅助我们理解其气候。我们呈现探索海卫一在长周期和季节时间尺度上针对不同模型参数的挥发性循环的 VTM 模拟。我们探索哪些情景和模型参数能与可用观测最佳匹配。特别地，我们的观测约束集包括旅行者 2 号观测、地基近红外（0.8 至 2.4 {\mu}m）盘积分光谱以及从恒星掩星反演的表面压强演化。我们的结果显示海卫一的极地充当挥发性冰的冷阱，并有利于通过冰川流动形成延伸至较低纬度的极冠。正如其他 VTM 先前所证明的，表面性质的南北不对称性可有利于一个极冠相对于另一个的发展。我们的最佳情形模拟对应于厚度大于 200 m 的全球 N2 冰储层以及大于 500 SI 的基岩热惯性。巨大的 N2 冰储层意味着永久的 N2 南半球极冠延伸至赤道。我们的结果还表明，若内部热流保持放射性成因（< 3 mW m-2），则北半球（当前为冬季）存在小型永久极冠。最后，我们提供未来数十年冰分布、表面压强、CO 和 CH4 大气混合比的演化预测。我们还建模了 2022 年海卫一的热光变曲线，作为对未来 JWST 观测的预测。