Thermophysical properties of the surface of asteroid 162173 Ryugu: Infrared observations and thermal inertia mapping
Thermophysical properties of the surface of asteroid 162173 Ryugu: Infrared observations and thermal inertia mapping
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小行星 162173 Ryugu 表面的热物理特性：红外观测和热惯性测绘
DOI：
10.1016/j.icarus.2020.113835
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
et al.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shimaki Yuri;Senshu Hiroki;Sakatani Naoya;et al.
隼鸟二号上的热红外成像仪 TIR 于 2018 年 8 月 1 日获取了小行星 162173 Ryugu 在一个小行星自转周期内的高分辨率热图像，以研究该小行星的热物理特性。龙宫的表面温度表明其表面具有较低的热惯性，表明存在多孔材料。忽略或过度简化表面粗糙度的热物理模型无法重现白天观察到的平坦昼夜温度分布。我们对热物理模型进行了数值模拟，包括粗糙度对昼夜亮度温度的影响，其预测成功地再现了观察到的昼夜温度变化。获得的全局热惯量的标准偏差为 225 ± 45 J m−2s−0.5K−1，该值相对较低，但仍在我们之前研究估计值的范围内（Okada 等人，Nature579, 518–522, 2020），证实龙宫上的巨石本质上比典型的碳质球粒陨石具有更多的孔隙。整体表面粗糙度（高度方差与局部水平表面长度的比率）确定为 0.41 ± 0.08，对应于 47 ± 5° 的 RMS 表面斜率。我们发现沿赤道山脊分布的粗糙度略低，这意味着巨石从赤道山脊向中纬度地区发生大规模移动。
TIR, the thermal infrared imager on Hayabusa2, acquired high-resolution thermal images of the asteroid 162173 Ryugu for one asteroid rotation period on August 1, 2018 to investigate the thermophysical properties of the asteroid. The surface temperatures of Ryugu suggest that the surface has a low thermal inertia, indicating the presence of porous materials. Thermophysical models that neglect or oversimplify surface roughness cannot reproduce the flat diurnal temperature profiles observed during daytime. We performed numerical simulations of a thermophysical model, including the effects of roughness on the diurnal brightness temperature, the predictions of which successfully reproduced the observed diurnal variation of temperature. The global thermal inertia was obtained with a standard deviation of 225 ± 45 J m−2s−0.5K−1, which is relatively low but still within the range of the value estimated in our previous study (Okada et al.,Nature579, 518–522, 2020), confirming that the boulders on Ryugu are more porous in nature than typical carbonaceous chondrites. The global surface roughness (the ratio of the variance of the height relative to a local horizontal surface length) was determined as 0.41 ± 0.08, corresponding to a RMS surface slope of 47 ± 5°. We identified a slightly lower roughness distributed along the equatorial ridge, implying a mass movement of boulders from the equatorial ridge to the mid-latitudes.
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