Pwyll and Manannán Craters as a Laboratory for Constraining Irradiation Timescales on Europa
通过分析伽利略/NIMS对木卫二Pwyll和Manannán陨石坑的高分辨率观测,研究发现其水合硫酸耗尽且内源盐已变暗变红,从而为木卫二后半球的辐射分解硫循环和盐辐射变红时间尺度设定了上下限。
2024-04-23 astro-ph.EP
Spatially Resolved Spectroscopy of Europa: The Distinct Spectrum of Large-scale Chaos
我们提出了一个全面的分析空间分辨中等光谱分辨率的近红外光谱获得的自适应光学系统在凯克天文台。我们确定了三个组成不同的端成员区域:尾随半球靶心,领先的半球高纬度地区,和第三个组成部分与领先的半球混乱单位。我们解释的三个端员区域的组成主要由辐照产品,水冰,蒸发岩矿床或盐水,分别。第三个组成部分与地质特征有关,与辐照地理不同,表明具有内在特性。识别内源性成分对于揭示地下成分特别重要。然而,它的光谱与先前认为与木卫二有关的盐矿物的线性混合物不一致。该组分的光谱通过扭曲的水化特征而不是明显的光谱特征来区分,指示水化矿物,但使独特的识别变得困难。特别是,它缺乏常见的水合硫酸盐矿物的功能,挑战了传统的观点的内源性盐成分占主导地位的镁硫酸盐。氯化物蒸发岩沉积是一种可能的替代方法。
2015-10-26 astro-ph.EP
Compositional Mapping of Europa using MCMC Modelling of Near-IR VLT/SPHERE and Galileo/NIMS Observations
我们目前的欧罗巴的反木星半球的表面组成的地图,使用高空间分辨率IFU多光谱数据从SPHERE仪器上的甚大望远镜(0.95至1.65 $μ$ m)和NIMS仪器上的伽利略轨道器(0.7至5.2 $μ$ m)。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行光谱建模,以估计端元丰度和量化其相关的不确定性。模拟结果支持外源等离子体轰击引起的水合硫酸丰度的领先-尾随半球的差异。发现水冰粒在100 $μ$ m到1 mm的范围内,较大的冰粒出现在后半球,与辐射驱动溅射破坏较小的冰粒一致。模拟最佳估计表明硫酸盐和氯化盐的混合物,虽然MCMC模拟产生的不确定性表明,很难用SPHERE和NIMS的低光谱分辨率光谱可靠地检测单个盐的丰度。SPHERE提供的高空间分辨率使得能够绘制潜在物种的小规模空间分布图(<150公里),包括对线状物和撞击特征的地面探测。这可以与其他更高光谱分辨率的观测结合使用,以确认这些物种的存在。
2022-03-04 astro-ph.EP
Subsurface Thermophysical Properties of Europa's Leading and Trailing Hemispheres as Revealed by ALM
本研究利用ALMA观测数据,通过最佳拟合模型揭示了欧罗巴前导与后随半球地下孔隙率和热惯量的差异,并识别出与地表特征相关的热异常区域,为理解其浅层地下性质提供了新见解。
2024-02-02 astro-ph.EP physics.geo-ph
Europa's surface water ice crystallinity: Discrepancy between observations and thermophysical and particle flux modeling
通过热松弛、带电粒子轰击和可能的低温火山活动对欧罗巴表面水冰进行的物理处理,可以改变欧罗巴表面水冰的结晶形式与水冰的无定形形式(“结晶度”)的百分比。在欧罗巴地面温度下,无定形水冰热转化为结晶水冰的时间尺度表明,那里的水冰应该主要以结晶形式存在,然而,木星磁场引起的带电粒子的表面轰击,以及欧罗巴羽流中水冰的气相沉积,可以在短时间尺度上产生无定形水冰表面沉积物。这项调查的目的是确定是否欧罗巴表面水冰结晶度来自地面的光谱测量是在协议的基础上预期的温度和辐射模型的结晶度。使用1D热物理模型的木卫二的表面,我们计算了一个完整的磁盘结晶度木卫二的领先半球,将热松弛的无定形结晶水冰和降解的结晶无定形水冰的照射。与此同时,我们使用Grundy等人(1999),Busarev等人(2018)和Apache Point天文台的近红外地面光谱观测与Mastrapa等人的实验室光谱进行比较得出欧罗巴领先半球的全圆盘结晶度。我们计算出一个模型的结晶度显着高于堆叠来自地面观测和实验室光谱。这种差异可能是地球物理过程的结果,例如气相沉积的羽流材料,也可能是结晶度计算中的假设和不确定性造成的。
2020-02-10 astro-ph.EP
The mid-UV spectrum of irradiated NaCl at Europa-like conditions
哈勃太空望远镜最近的观测显示,在木卫二上的半球混沌区域存在中紫外线吸收特征。先前发现相同区域在450 nm处具有可见吸收,这归因于辐照NaCl的存在。在这些地形的可见光谱中缺乏对NaCl的任何额外诊断排除,使得难以确认这种识别。在这里,我们使用实验室实验表明,NaCl在木卫二的地面温度照射开发的吸收在$\sim$ 220 nm符合新的检测木卫二的中紫外光谱,强烈支持NaCl的识别。在主导半球混沌地形中的辐照氯化钠表明,钠和氯是木卫二地下海洋的重要组成部分。
2022-01-04 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.chem-ph
Dusk Over Dawn O$_2$ Asymmetry in Europa's Near-Surface Atmosphere
木卫二的水产品散逸层在其85小时的一天,根据目前的模式,尚未显示出任何昼夜不对称的演变。在这里,我们模拟木卫二的外逸层使用3-D蒙特卡罗程序,包括第一次,木卫二的旋转在整个轨道上的外逸层分子的演变的作用。我们专注于O $_2$,溅射的拖尾半球源与温度依赖性下各向同性等离子体条件。我们发现,O $_2$组件,而全球性的,是不均匀的木卫二当地时间。相反,O $_2$在黄昏半球积累。当旋转被明确排除,没有昼夜不对称存在。我们发现,假设的O $_2$源的热依赖性是一个昼夜不对称的关键:昼夜地面温度分布上的近地面O $_2$大气,由于小的跳跃时间的非吸附O $_2$有效地旋转木卫二。总之,我们的模拟得出结论,黄昏黎明的不对称性是由木卫二的昼夜O $_2$周期与木卫二的轨道周期同步驱动的,基于我们对O $_2$生产和损失的模型假设。这一结论与最近的认识是一致的,即如果O $_2$的寿命与轨道周期相比足够长,则在中午达到峰值的非吸附、旋转O $_2$源将从黎明到黄昏自然积累。最后,我们比较半球平均的黎明比最近观察到的哈勃太空望远镜的氧排放数据。我们发现,虽然模拟是全球一致的明亮的氧气排放在黄昏比在黎明时,在我们的模拟的轨道演化的不对称性,可以改善改善O $_2$源和损失率,并可能吸附到风化层。
2018-04-27 astro-ph.EP
Europa's Surface Water-ice Crystallinity and Correlations between Lineae and Hydrate Composition
木卫二的表面组成和冰火山活动的证据可以提供深入了解地下海洋的性质和组成,从而可以评估其潜在的可居住性。揭示表面处理和地下活动的一个有前途的途径是在表面上观察到的结晶和无定形水冰的相对分数,这是受温度,带电粒子轰击,气相沉积和冰火山活动的影响。在木卫二的前半球上观察到的结晶度不能单独通过热物理和粒子通量模型来再现,这表明可能有其他过程影响表面。我们进行了光谱混合分析的高光谱图像立方体从伽利略近红外测绘光谱仪(NIMS),以确定如何表面结晶度的物理处理在高空间分辨率尺度的影响。我们特别关注两个图像立方体,靠近赤道的15e015和靠近南极的17e009,两者都在领先的半球上。我们进行了非负最小二乘光谱混合分析,揭示了非冰的组成和水冰结晶度的表面。我们发现,无定形水冰占主导地位的光谱在赤道和南极。我们估计15e015 NIMS立方体内的平均结晶度约为35%,17e009 NIMS立方体内的平均结晶度约为15%,这与基于地面的光谱学推导的堆积一致。我们还确定了相关的硫酸镁,氯化镁,和水合硫酸与线和脊,这可能会提供证据的表面处理涌升地下材料。
2022-02-15 astro-ph.EP
The Spatial Distribution of the Unidentified 2.07 \textmu m Absorption Feature on Europa and Implications for its Origin
本研究通过甚大望远镜/SINFONI的近红外观测分析木卫二2.07 μm吸收特征的空间分布,发现其与辐照模式相关但与混沌地形无关,否定了内源盐起源假说,提出辐射分解硫循环或并行辐照过程为可能成因,并给出辐照时间尺度下限。
2023-08-26 astro-ph.EP
Fluorescent Biomolecules Detectable in Near-Surface Ice on Europa
本研究模拟了木卫二表面冰层中芳香族氨基酸在辐射和光解作用下的降解,发现高纬度新沉积冰层中的生物标志可通过轨道航天器的激光诱导紫外荧光探测到。
2025-04-28 astro-ph.EP
Europa's Hemispheric Color Dichotomy as a Constraint on Non-synchronous Rotation
木卫二的表面反射率表现出明显的半球二分法,这被假设是由于木星磁层中携带的高能粒子对尾半球的辐射增强而形成的。我们建议,这种模式只能持续,如果变色的时间尺度比木卫二的旋转相对于同步状态短得多,并提供了一种手段,用于约束使用所观察到的颜色模式的旋转速率。通过将旅行者数据中的纵向紫外和可见光颜色变化分解为正弦和余弦项,我们没有发现可检测到的非同步旋转(NSR)特征。同样的结论也可以用两种观察到的变色模型得出:一种代表一个活跃的变色表面,另一种假设表面上的外生变色处于稳定状态。预期签名的震级作为Pwyll陨石坑的年龄的函数,这是用来约束变色的时间尺度。此外,我们开发了变色的物理模型来验证几何模型,产生一致的结果。使用木卫二的半球颜色二分法未能识别NSR的签名放大了应力起源的突出问题,以解释木卫二的普遍构造特征。
2021-04-01 astro-ph.EP
Global Distribution of the Key Species on the Surface of Europa
Macau University of Science and Technology(澳门科技大学);University of Michigan(密歇根大学)
本研究结合等离子体模型与化学输运模型模拟木卫二表面关键非水物种全球分布,校准冰内反应速率系数约束,预测O₂分布特征,为后续木卫二探测任务提供参考。
2025-11-14 astro-ph.EP
Investigating the extent of bladed terrain on Pluto via photometric surface roughness
该研究通过光度分析,利用陨石坑粗糙度模型,证实了冥王星非遭遇半球富含甲烷区域存在非常粗糙的刃状地形,其粗糙度显著高于其他区域。
2025-07-07 astro-ph.EP
The distribution of CO$_2$ on Europa indicates an internal source of carbon
利用JWST观测绘制木卫二表面CO$_2$分布图,发现其在Tara Regio区域富集,表明CO$_2$来源于内部碳源,最可能形成于地下海洋。
2023-09-20 astro-ph.EP
Callisto from JWST: CO2-rich terrain on the leading hemisphere and global patterns of H2O ice
California Institute of Technology(加州理工学院);Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Space Telescope Science Institute(空间望远镜科学研究所);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院)
本研究利用JWST绘制木卫四H₂O、CO₂及4.57μm光谱特征分布图,发现其H₂O冰分布存在半球二分性,固相CO₂在特定撞击坑附近富集,气相CO₂呈斑块分布且与固相CO₂无明显关联。
2026-08-06 astro-ph.EP
A Common Origin for Ridge-and-Trough Terrain on Icy Satellites by Sluggish Lid Convection
脊槽地形是外太阳系冰卫星上常见的地形。例子包括木卫三的凹槽地形,木卫二的灰带,米兰达的日冕,以及土卫二上的几个地形。与这些地形形成有关的条件都是相似的:热流为每平方米几十到一百毫瓦,变形速率为$10^{-16}$到$10^{-12}$ s $^{-1}$。我们先前的工作表明,与木卫三和土卫二南极形成这些地形的条件是一致的,在一个壳层与弱表面的固态冰对流活跃。我们表明,缓慢的盖子对流,等粘和停滞的盖子制度之间的中间制度,可以创建适当的脊和槽形成的卫星上的热流和变形率,无论冰壳厚度。对流使冰壳表面变形,冰壳必须具有与每日潮汐应力大小相似的屈服应力。潮汐和对流应力使地表变形,潮汐破裂的空间模式控制着脊槽地形的位置。
2015-09-26 astro-ph.EP
Life after death: Europa in the evolving Habitable Zone of a Red Sun
本研究模拟了红巨星支宜居带中木卫二的表面与大气演化,发现其水汽大气可稳定存在至少0.2Gyr,并提出观测类木卫二系外卫星的方法,为恒星死亡后生命存续提供新可能。
2025-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cryomagma ascent on Europa
木卫二的表面呈现出与低陨石坑密度相关的形态特征,可能被解释为是最近的冰火山活动的结果。特别是,覆盖部分表面的光滑沉积物的形态,以及它们与周围地形的关系,表明它们是由液体挤压造成的。此外,最近的文献表明,与液体有关的特征,如双脊、微脊和混沌的就位可能是由于地表下存在液体储存。我们模拟上升的液态水通过一个裂缝或一个类似管道的地下水库欧罗巴\textquoteright的表面和计算喷发的时间尺度和总体积在喷发过程中挤出,作为一个函数的水库体积和深度。我们还估计了触发火山爆发所需的地下水库的冻结时间。我们的模型是针对纯液态水和Kargel(1991)概述的盐水混合物导出的:81 wt %H $_{2}$ O +16 wt % MgSO $_{4}$ +3 wt % Na $_{2}$ SO $_{4}$。结合木卫二盐杂质的成分数据,讨论了MgSO $_{4}$和Na $_{2}$ SO $_{4}$对低温岩浆冻结时间尺度和上升的影响。对于分别在$\mathrm{10^{6}\:m^{3}\leq V\leq10^{10}\:m^{3}}$和$\mathrm{1\:km\leq H\leq10\:km}$范围内的合理储集层体积和深度,总挤出的冰熔岩体积范围从$10^{3}\,\mathrm{m^{3}}$到$10^{8}\,\mathrm{m^{3}}$,喷发的持续时间从几分钟到几十小时不等…
2019-08-19 astro-ph.EP
Spectral Decomposition Reveals Surface Processes on Europa
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所)
通过光谱分解分析木卫二表面,发现二氧化碳富集区域与异常冰纹理特征相关,揭示了表面挥发物富集与近表物理过程的关系,对评估木卫二宜居性有重要意义。
2026-03-12 astro-ph.EP astro-ph.IM stat.AP
Laboratory Investigation of CO2-Driven Enhancement of Radiolytic H2O2 on Europa and Other Icy Moons
本研究通过实验室辐照实验发现,痕量CO2能显著增强水冰辐射分解产生H2O2的效率,从而解释了木卫二上H2O2分布与温度关系的反常现象,并为其他冰卫星的过氧化物研究提供参考。
2025-06-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Influence of Temperature and Photobleaching on Irradiated Sodium Chloride at Europa-like Conditions
木卫二的主要半球混沌区域在450 nm处有一个光谱特征,这是由于被辐照的氯化钠中的晶体缺陷吸收,称为F中心。实验数据与观测数据之间存在一些差异,包括F心带中心波长的$\sim$ 10 nm的偏移,以及木卫二上缺少M心的720 nm吸收,这是由F心对的合并造成的。在这里,我们对氯化钠进行辐照实验,试图了解这些差异。我们表明,仔细控制样品的温度在120 K的温度下产生F-中心的吸收波长与欧罗巴。此外,我们还测量了光漂白的效果-光子对F中心的破坏-并表明,在欧罗巴上的高能粒子和光子通量下,将达到一个平衡,只有适度的F中心吸收。F心的密度永远不会达到足够高的值来产生次级M心。我们的实验预测,在没有光漂白的情况下,欧罗巴上的F中心在夜间生长,然后在白天部分衰减。我们展示了哈勃太空望远镜的观测结果与这一预测一致。木卫二上450 nm F中心的所有观测结果现在都与实验室测量的氯化钠一致,证实了木卫二上存在这种盐。
2022-01-04 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.chem-ph
Thermophysical Properties of Europa's Surface Constrained by Galileo Photopolarimeter-Radiometer Temperature Measurements
California Institute of Technology(加州理工学院);Jet Propulsion Laboratory(喷气推进实验室);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);University Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);European Space Agency(欧洲空间局);European Space Astronomy Center(欧洲航天天文中心);LATMOS/IPSL(大气、环境观测研究实验室/地球物理学研究所);Sorbonne Université(索邦大学);UVSQ(凡尔赛圣康坦大学);Institut Universitaire de France(法兰西学院);Cornell University(康奈尔大学);Southwest Research Institute(西南研究院);Johns Hopkins Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);University of Oxford(牛津大学);Northern Arizona University(北亚利桑那大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
通过伽利略光极化仪-辐射计数据重新分析,确定木卫一表面的反照率和热惯性,推断其冰层的微观物理性质,发现平均反照率为0.64±0.06,热惯性为56±17 tiu,揭示了表面热惯性与地质单元的关系及sputtering驱动的sintering过程。
2026-07-15 astro-ph.EP
Activity distribution of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from combined measurements of non-gravitational forces and torques
目的。了解这种活动对于破译彗星的结构、形成和演化至关重要。我们调查彗星活动的模型,通过比较它们的动力学67 P/Churyumov-Gerasimenko。方法.我们通过拟合总放气速率和放气引起的非重力和扭矩的四个分量,将水活度的简单热模型与组合Rosetta数据集相匹配,并最终手动调整模型参数以额外匹配其他两个扭矩分量。我们根据彗星表面的相对活动分布来参数化热模型,并试图将其与不同的地形类型联系起来。我们还测试了基于卵石结构的更先进的热模型。结果我们确认了半球形的二分法和非线性的水出气响应日照。彗星的南半球和巩固的地形表现出相对于北半球和灰尘覆盖的增强的活动,松散的地形类型,特别是在近日点。我们进一步发现,非重力力矩对活动分布特别敏感,特别是为了适应极轴方向,活动必须集中在南极周围(超过南半球和巩固地形中已经很高的活动)以及彗星头部的身体和颈部。简单热模型和基于卵石的模型都是这种情况。总的来说,我们的研究结果表明,水的活动不能由一个简单的模型,升华的表面冰单独驱动的日照匹配,无论表面分布,并需要当地的空间和时间的变化,以适应数据。
2023-01-12 astro-ph.EP
Formation and Trapping of CO2 from Cryogenic Irradiation of Carbonate
Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology(加州理工学院地质与行星科学系)
研究通过低温电子辐照碳酸盐在真空条件下产生并保留CO2,发现其v3不对称伸缩振动谱带,表明碳酸盐可能作为外太阳系冰体中CO2的内源性储库。
2026-04-29 astro-ph.EP physics.chem-ph
Composition and thermal properties of Ganymede's surface from JWST/NIRSpec and MIRI observations
利用JWST/NIRSpec和MIRI对木卫三两半球的观测,揭示了水冰、CO2、H2O2及硫酸水合物等表面成分,发现CO2谱带在不同地形存在物理状态差异,并测得极低热惯量(20-40 J m-2 s-0.5 K-1),表明表面多孔粗糙。
2023-10-21 astro-ph.EP
Lithologic Mapping of HED Terrains on Vesta using Dawn Framing Camera Color Data
灶神星是小行星带中质量最大的完整玄武岩天体,其表面成分很有趣,因为它为我们提供了一个了解星子岩浆分化的视角,这些星子最终合并形成了类地行星。灶神星表面的岩性和成分单位的分布提供了重要的制约其岩石学演化,影响历史及其与Vestoids和howardite-eucrite-diogenite(HED)陨石的关系。使用颜色参数(波段倾斜和波段曲率)最初开发用于分析月球数据,我们已经确定和映射HED地形灶神星黎明分幅相机(FC)的彩色数据。灶神星的平均光谱与磷硅铝钙石区域的光谱相同,这表明在太阳系历史上,由于撞击园艺,表面风化层广泛混合。我们的研究结果证实了半球形的二分法(东西和南北),已被观察到早期的研究中的颜色/组成。在南半球发现的富含闪长岩的物质表明,它是在Rhasilvia和Veneneia盆地形成期间被挖掘出来的。我们的HED地区的岩性映射提供了直接的证据灶神星的岩浆演化与Diogenite单位在Rhasilvia形成下地壳的分化对象。
2013-05-08 astro-ph.EP
Migrating Scarps as a Significant Driver for Cometary Surface Evolution
罗塞塔对67 P/丘留莫夫-格拉西缅科(67 P)的观测显示,大多数变化发生在回落产生的平滑地形中,大量颗粒物质覆盖了彗星的北半球。这些变化在形态和光谱上都表现在细胞核上,但我们缺乏一个描述它们形成和演变的模型。在这里,我们提出了一个自洽的模型,彻底解释了活动和质量损失从哈皮的光滑的地形。我们的模型预测,通过再辐射的太阳能照射,本地化的萧条陡崖,大大超过先前预期的冰丰富的灰尘去除。我们将我们的模型与众多的罗塞塔观测相结合,以彻底捕捉Hapi光滑地形的季节性侵蚀,当地的悬崖撤退逐渐去除了最上面的尘土飞扬的地幔。由于升华-风化层相互作用发生在岩石行星、彗星、冰冷的卫星和KBO上,我们的耦合模型和观测结果为未来理解无数升华雕刻的世界提供了基础。
2019-09-09 astro-ph.EP
A patchy CO$_2$ exosphere on Ganymede revealed by the James Webb Space Telescope
本文利用詹姆斯·韦布空间望远镜观测木卫三CO$_2$外逸层,发现其呈斑块状分布并在前导半球北极冠处丰度最高,通过冷阱吸附模型解释了局地增强现象,揭示了冰卫星表面-大气相互作用的复杂性。
2024-09-20 astro-ph.EP
Rapid hydrofracture of icy moon shells: insights from glaciology
本文通过冰川学视角研究木卫二混沌地形形成机制,提出液态水向下水力压裂比向上迁移更合理,并指出在冰盖破裂或陨石撞击条件下可发生完全水力压裂,从而为营养物质向地下海洋转移和混沌地形形成提供可能机制。
2025-02-06 astro-ph.EP physics.geo-ph
Revealing Callisto's carbon-rich surface and CO2 atmosphere with JWST
本研究利用JWST的NIRSpec观测数据,首次在木卫四后随半球探测到CO2气体,揭示了其表面碳质成分与大气CO2的分布特征及成因,为理解冰质伽利略卫星碳化学提供了关键观测依据。
2024-01-30 astro-ph.EP
A billion or more years of possible periglacial/glacial cycling in Protonilus Mensae, Mars
冰期-冰缘期(或冰消期)的长期旋回性和时间序列是地球第四纪地质学的重要内容。相对较新的工作已经开始探索火星中高纬度地形的历史,特别是在北半球,寻找类似的周期性和继承的证据,在中晚亚马逊时代。在这里,我们通过关注Protonilus Mensae [PM](43-490 N,37-590 E)继续这项工作。更具体地说,我们讨论,描述和评估PM内的一个区域,该区域跨越两个古老单位之间的地质接触:[HNt],诺亚纪-西方纪过渡单位;和[eHT]早期西方纪过渡单位。eHt单元内的暗色调地形(HiRISE图像ESP_028457_2255)显示了类似于分类分类圆[CSC]的结构的连续覆盖。后者是在地球上的永久冻土区观察到的,在那里,地表水和/或近地表水的冻融循环是司空见惯的,低温扰动也不例外。暗色调地形的陨石坑大小频率分布表明,最小年龄约为100 Ma,最大年龄约为1 Ga。候选CSC的年龄估计值落在该分散范围内。从地质年代学的角度来看,这是迄今为止在火星上发现的最古老的冰缘地貌之一。
2022-10-17 astro-ph.EP
Global Modelling of Ganymede's Surface Composition: Near-IR Mapping from VLT/SPHERE
我们目前的地图木卫三的表面成分与几乎完整的经度覆盖,获得高空间分辨率近红外(0.95至1.65 $μm$)观测地面VLT/SPHERE仪器。观测到的反射光谱建模使用马尔可夫链蒙特卡罗方法来估计水冰,酸,盐和光谱平坦的变暗剂的丰度和相关的不确定性。结果证实木卫三的表面主要是水冰在年轻的明亮地形(撞击坑,沟),和低吸收光谱平坦的材料在较老的黑暗地形(如伽利略区)。冰的颗粒大小有很强的纬度和经度梯度,在赤道和后半球有较大的颗粒。这些趋势与辐射驱动溅射的纬度热梯度和全球变化的影响是一致的。硫酸的丰度很低,可能与木卫三的两极暴露在木星外部磁场中的等离子体轰击有关。丰度的最佳估计表明,可能存在多种盐的混合物,尽管其丰度低、光谱简并性和相关的不确定性意味着无法有把握地检测到个别盐种。如果存在,硫酸镁钠和氯酸镁似乎暂时与外源等离子体轰击,而氯化镁和硫酸镁似乎暂时与年轻的地形,这意味着可能的内源性起源。还对Galileo/NIMS数据进行了MCMC建模,显示了可比的分布。SPHERE的高空间分辨率允许对小尺度(<150公里)表面特征进行精确测绘,可以与更高光谱分辨率的观测一起使用,以共同确认潜在物种的存在和分布。
2022-09-05 astro-ph.EP
Geant4-IcyMoons: Simulating Electron Interaction Physics in Irradiated Astrophysical Ices
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of Ioannina(约阿尼纳大学);Université de Bordeaux(波尔多大学)
本文提出Geant4-IcyMoons,用于模拟电子与冰体的弹性及非弹性相互作用,首次实现水冰中电子辐照的蒙特卡罗模拟,应用于木卫二表面辐照效应研究。
2026-05-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Constraints on cometary surface evolution derived from a statistical analysis of 67P's topography
本文对67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星的大尺度地形特征分布进行了统计分析。我们观察到,整个表面的累积悬崖高度分布遵循幂律,斜率等于-1.69 +-0.02。当这种分布是独立的研究每个区域,我们发现一个很好的相关性之间的斜率的幂律和轨道侵蚀率的表面。例如,北半球地形主要由100米尺度的结构所控制,而在近日点被照亮的南半球地形主要由10米尺度的地形特征所控制。我们的研究表明,目前的规模的悬崖控制不仅由物质凝聚力,但在每个地区的主导侵蚀过程。这一观察结果可以推广到其他彗星,我们认为原始核的特征是存在巨大的悬崖,累积高度幂指数等于或大于-1.5,而较老的侵蚀彗星表面的幂指数等于或小于-2.3。实际上,我们的模型表明,地形的测量提供了彗星侵蚀历史的定量评估,即其进化年龄。
2017-07-24 astro-ph.EP