冥王星のキラッゼ領域の表面組成と氷火山活動との関係
概要
水 (H2O) 氷への曝露と微量のアンモニア化化合物 (塩など) との関連性
冥王星の表面への水に富んだクリオラバの噴出の可能性が確立されました
以前の調査で (Dalle Ore et al. 2019)。 応募結果をご紹介します
機械学習技術と放射伝達モデルの水氷豊富な露出への
冥王星のキラッゼ周辺。 アンモニア化物質の存在を実証します
未確定だが比較的最近の定置イベントを示唆している。 キラッゼはの地域にあります
同様の証拠が指し示す領域の表面とは構造的に異なる冥王星の表面
惑星の歴史の特定されていない時点での氷火山活動。 キラッツェですが
くぼみは表面的に衝突クレーターに似ている、高解像度画像の詳細な検査
特徴がクレーターの典型的な形態を欠いていることを示します。 ここでは、クライオラバを提案します
アンモニア化された成分を含む水は、キラッゼ地域の地表に
復活した火山カルデラ複合体のように、1 つまたは複数の火山崩壊。 の東にある大きな地域
キラッゼはまた、H2O 氷の存在を示し、地溝のような構造を持っています。
氷火山活動、しかし既存のデータでは、詳細な検索には適していません。
アンモニア化された成分を明らかにします。
キーワード: 冥王星、アンモニア化成分、氷火山活動、機械学習、アストロインフォマティクス
1.はじめに
冥王星でのアンモニア化成分を含む水 (H2O) 氷の露出の発見
(Dalle Ore et al. 2019) は、氷火山が
活動は、惑星の表面のいくつかの領域で地形を形成しました (Cruikshank et al. 2019)。
氷火山活動、スプートニク平原の再配向の理論 (e.g., Nimmo et al. 2016)
冥王星の地下海の存在を意味し、この体を太陽の一つにしました
システムの海の世界。 氷の地殻の下に液体 H2O の貯蔵庫があるこれらの天体は、
過去とおそらく現在の時代は、基本的なものを提示するための主要な候補です
生命を育むための条件であるため、将来の原位置宇宙の候補の1つです
ミッション (例: Cruikshank et al. 2019b)。
キラッゼクレーター2
(緯度 28.4° 北緯、経度 212.9°、直径 ~50 km; 図 1) およびその周囲の北東
冥王星のスプートニク平原では、顕著な局所濃度の H2O 氷が見られます (Cook et al. 2019;
エムラン等。 2023年）。 たとえば、準惑星でのH2O氷の他の露出の場合
Virgil Fossae と Viking Terra 領域 (図 1 を参照) では、赤橙色の色素沈着もあります。
H2O とほぼ一致する領域の。 ただし、キラッゼでの配色は
引用された2つの例よりもやや鮮明ではありません。 アンモニア (NH3) などの発見
Virgil Fossae と Viking Terra の着色された H2O 氷のスペクトルにおけるアンモニア化化合物
LEISA マッピング分光計で取得3
New Horizons 宇宙船 (Dalle Ore et al.2019) は、比較的最近の氷火山活動がこれらの地域で発生したという命題につながりました。
(Cruikshank et al. 2019a, 2020)。
Virgil Fossae と Viking Terra 複合施設の両方で、NH3 の存在または正体不明のアンモニア化化合物は、H2O の定置の比較的若い年齢を示唆しています。
運ばれます。 LEISA スペクトルで検出された 2.21 μm の吸収バンド (Dalle Ore et al. 2019) は、アンモニア化化合物の化学的同定があいまいです。
NH3 氷、一部のアンモニア化ミネラル (Berg et al. 2016)、塩 (Fastelli et al. 2020)、および
アンモニア水和物 (Schmitt et al. 1998; Cruikshank et al. 2005; Bertie & Shehata 1985)。 アンモニア
冥王星の宇宙環境では、氷は放射線源によって容易に破壊されますが、スペクトルは
ミネラルと塩、そしておそらくアンモニア水和物における2.21μm付近の特徴は、
より耐久性があります (Loeffler et al. 2010a, b; Cruikshank et al. 2019a)。 その結果、の存在
吸収帯は砲台の相対的な若さを示唆していますが、実際の年齢は
確認するのは非常に困難です。
上記は、アンモニアスペクトルの可能な検出の関連性を確立します
元の素材の起源に関連するキラッゼ地域の署名、その可能性
氷火山の定置、および冥王星環境への曝露期間、つまり年齢。
この論文では、検索でキラッゼ地域とその周辺の LEISA スペクトル画像を分析します。
関連するものを分離する機械学習技術を使用して、〜2.21μmの吸収帯について
スペクトル領域を空間的に分析し、吸収帯の詳細な検査を可能にします。 私たちはその後
Shkuratov (1999) の放射伝達アルゴリズムを使用して Kiladze スペクトルをモデル化し、確立する
冥王星のその領域でのアンモニア化成分の寄与。
2.キラッゼ地区とその周辺
キラッゼ窪地は、冥王星の大きな盆地であるスプートニク平原の北東に位置しています。 図1
は、準惑星の主要な地質地域を示しています。
冥王星の北東象限の他の顕著な地形。 Kiladze うつ病、Supay Facula、
すぐ近くの環境を図 1b、c、および d に示します。
この地域で New Horizo nsによって達成された解像度。 さらに、図1dを処理して、
この地域の赤褐色の色の分布。
図1. 冥王星のキラッゼ窪地とその周辺。 高解像度ロリ
ベースマップ (a) は、アンモニア化されたコンポーネントがあった地域を含む主要な州を示しています。
以前に検出された – Virgil Fossae と Viking Terra 複合体。 赤い四角形は、
キラッゼ地域の場所。 調査地域の拡大ベースマップ (b)、色分けされた地形図
Kiladze-Supay 地域の地図 (c; Schenk et al. 2018)、および赤茶色の分布
MVIC カラー モザイクを使用した冥王星の北東象限の着色 (d)。 各サブプロットで、赤
点線の円は、キラッゼ エリアの場所を示します。 の最高標高 (c) に注意してください。
このビューの下部は、タルタロスのさらに南にあるブレード状の地形に対応しています
ドルサ (Moore et al. 2018)。
大縮尺の組成マップは、キラッゼを地域との関連性を持たせるのに役立ちます。 使用する
New Horizo nsのLEISAマッピング分光計からのスペクトル画像、プリンシパルのマップ
冥王星の表面の成分、具体的には H2O、メタン (CH4)、および窒素 (N2) の氷に加えて、
赤オレンジ色の顔料は、最高解像度の MVIC 画像に重ねることができます。 ここで紹介します
水と色素の分布を示す Kiladze-Mwindo-Sleipnir 領域の画像
惑星の表面の大部分で相互に関連しているためです。
図 2a は、2.0 μm に基づく、関心領域全体の H2O 氷の分布のマップです。
吸収帯の深さ。 オレンジは最大のバンド強度を表します。
H2O の濃度。 緑はわずかに弱いバンドを表し、青は最も弱いバンド強度を示しています。 水氷は、キラッゼ地域とその周辺の南に最も豊富で、
東だけでなく、いくつかの孤立したパッチでも。 ムウィンドの塹壕ではバンド強度が低い
Fossae と Mwindo に伸びる Sleipnir Fossa の一部。 H2O のその他の暴露が発生する
いくつかの火口の床と、地域全体の隣接する地形のいくつか。 より高い標高
Tartarus Dorsa の刃のある地形の 3 つは、本質的に H2O 氷がありません。 ムウィンド・フォッセで
複雑であるため、LEISA マップの空間解像度が不十分であり、明確な識別または拒否を行うことができない
この地域について到達した結論は、Kiladze からの推論に基づいています。
Virgil Fossae と Viking Terra での露出。
図 2: キラッゼ-ムウィンド-スレイプニル地域における H2O 氷 (a) と赤オレンジ色 (b) の分布。
オレンジと黄色は濃度が最も高く、紫は濃度が最も低いことを表します。 の
着色はこの地域全体に広がっており、キラッゼとその周辺で最も強烈です。 いくつかの
Mwindo Fossae の塹壕で着色が発生しており、
図1d。
赤色顔料の分布の対応するマップを図2bに示します。 強さ
着色の度合いは、
Schmitt らによって記述されているように、H2O と CH4 の両方を含む氷 （2017）。 着色が見られる
Kiladze とその近くの地形で最も強く、Mwindo Fossae のパッチ状の分布で
トラフとその周辺。 冥王星のさまざまな赤オレンジ色と暗褐色の色は、
異なる起源。 グランディ等。 (2018) 大気ヘイズ粒子の降水量が
惑星の年齢は、化学反応による色の変化を説明して、表面に色を与えます
固有の氷は、結露の季節サイクルによって変化し、
昇華と経年変化。 のさまざまな領域にわたる可変粒子降水量
また、表面により色の違いが生じる場合があります。
冥王星の表面のこの領域の色は、表面のエネルギー処理から生じている可能性が高い
氷、特に CH4 およびその他の可能性のある炭化水素、太陽風、紫外線、および宇宙
光線。 これらのエネルギー源は、固体表面に到達する限り、複雑な有機物を生成できます
特徴的に黄色、赤、または茶色の分子物質 (Cruikshank et al.
2021年、図16）。 太陽風はほとんどそらされ、冥王星の表面に到達せず、到達しない可能性があります
氷の化学変化に影響を与える重要なエネルギー源になります。 冥王星の
大気は太陽からの紫外線に対して透明であり、惑星間空間は
メタンの量が変化するため、季節的なタイムスケールで変動します (Bertrand et al. 2019)。
薄い大気は宇宙線に対して完全に透明です。 に入射する宇宙線のモデル
冥王星のH2Oの氷に富んだ表面は、最上部のメートルのエネルギー蓄積が〜10であると予測しています
7eV/g/s (Cruikshank et al. 2019)、微量成分の化学変化を誘発するのに十分
CH4、NH3、CO、CH3OH などの氷。 混合氷（N2、CH4、CO）に1.2keVを照射
実験室環境での電子は、有機物が豊富な強い色の耐火性残留物を生成しました
冥王星の表面のいくつかの領域で発生すると推定できる分子 (Materese et al. 2015;
Cruikshank等。 2016)。
冥王星のヴァージル フォッセとバイキング テラにある高度に局所化された赤オレンジ色の色素の 3 番目のソース
地溝を定義する断層に沿って地下の貯水池から放出された有機物に富む流体である可能性があります
地域的なストレスから生じた構造 (Cruikshank et al. 2020)。 に運ばれる液体
氷火山プロセスによる表面は、相互作用から生じる鉱物によって着色されることもあります
冥王星の質量の大部分を構成する岩石物質を含む液体。 直接はない
赤オレンジ色の物質の有機または鉱物組成の分光学的証拠
Virgil Fossae または Viking Terra で発見されましたが、そこでの H2Orich 氷のアンモニア化成分の検出 (Dalle Ore et al. 2019; Cruikshank et al. 2021) は、有機物の存在を支持します。
成分。
図 3: PC-GMM を使用して計算された Kiladze 窪地とその周辺地域の 6 つのサーフェス ユニット。
右側のパネルは、調査地域のサーフェス ユニットの空間分布を示しています。 の値
凡例は、割り当てられたサーフェス ユニット番号を示します。 クラスター C6 の地理的分布
(黄色のユニット) は Kiladze 地域に集中しており、北と南にいくつかの孤立したパッチがあります。
キラッゼエリア。 左側のパネルでは、同じ地域の高解像度ベースマップを追加しました
エリアの形態と直接比較する際に便利です。
4. 結論
Kiladze 付近の制限領域の構成に関する結果を提示します。
機械学習技術に基づくスプートニク平原の東側のくぼみに焦点を当てた
多数の空間分解近赤外 (NIR) スペクトルのクラスタリングについて。 テクニックは
可能な限り純粋な診断を表す、スペクトル配列のエンドメンバーを抽出するために開発されました
冥王星の表面のさまざまな部分のスペクトル バンド構造 (Emran et al.,2023)。 私たちは
基本的なH2O氷のアンモニア化成分のスペクトルシグネチャの分離に成功
水面。 その領域はあまり鮮やかに着色されていないように見えます。
冥王星の他の地域、特にクトゥルフに浸透している物質。 過去の作品は
は、キラゼ地域を H2O 氷が豊富であると特定しました (Cook et al. 2019; Emran et al. 2023)。
CH4 とその放射線生成物によってひどく汚染された地域に囲まれている (Protopapa et al.2017; シュミット等。 2017)。
バンドの原因となる表面成分の正確な化学的同定は
~2.2 μm は未定のままですが、Kiladze の H2O が検出可能な
アンモニア化物質のサイン。 私たちのモデリングでは、H2O と NH3 (アンモニア水酸化物) を正確な化学成分のプレースホルダーとして使用します。 上記のように、オプション
アンモニア化塩とミネラルを含み、どちらも帯域が広く、構造化されていません。
アンモニア水和物も。 アンモニア水和物中の2.2μm付近のバンドの波長
水和物の構造に依存する (e.g., Bertie and Shehata 1985)。 より一般的には、混合物で
H2O と NH3 の場合、バンドの位置は 2 つの成分の混合比に依存します。 鄭ら
アル。 (2009) は、2.229 μm の NH3 バンドが、アンモニアのパーセンテージとして 2.208 μm にシフトすることを示しています。
100% から 1% に減少します。
キラッゼ地域の最も純粋な H2O 氷のスペクトル シグネチャは類似性を示し、
Dalle Ore らによって以前に分析されたクトゥルフ地域の H2O に富むスペクトルとの違い。
（2019）。 これらの地域は、おそらく有機物である赤色の物質によって汚染されていると特定されました。
自然だけでなく、アンモニア処理された製品。 クトゥルフのスペクトル間の主な類似点
Kiladze のものは、2.2 µm のスペクトル領域にくぼみが存在します。
アンモニア製品。 最も明らかな違いは、前のセクションで説明したように、2.0 μm バンドの右肩にある連続体の高さです。 可能性を排除しました
その違いは粒子サイズ効果によるものである可能性があり、関連している可能性が最も高いと結論付けています
着色料の組成に関連したアンモニア化製品の存在
一部に見られるように、スペクトル連続体に全体的な勾配を導入すると考えられている色素。
CH4 含有氷の照射によって作成された実験室サンプル (Cruikshank et al. 2016, 2021)。
一方、Virgil Fossae と Viking Terra には、亀裂を示す地形構造があります。
(地溝) と、氷火山活動仮説を支持するように見える浸水地形の証拠、
Kiladze 窪地内およびその周辺には、対応する地質学的フットプリント (亀裂/地溝) はありません。
流体または凍結破砕定置を示唆する利用可能な画像の解像度で表示されます。 として
キラゼがあるスプートニク平原の東にある大規模な地殻構造
スプートニク平原の西にある構造とは大きく異なります。 そこに手がかりがあるかもしれません
2つの地域で提示された組成データの異なる原因に同時に
着色された水の氷の定置が、
アンモニア化された成分は、冥王星の表面の 2 つの広く離れた領域で発生しました。
キラッゼ構造が冥王星のこの場所での氷火山活動を表しているという主張は、そうではありません。
H2O 氷中のアンモニア化物質の検出または赤色の存在を条件とします。
これらの条件は両方ともバイキング テラとヴァージル フォッセで満たされていますが、氷中の色素
場所。 上記のように (Cruikshank et al. 2019a, b, 2021) キラゼ東の構造設定
スプートニク平原盆地は盆地西側と異なり、妥当である。
推定値を供給する地下流体の化学と組成を仮定する
氷火山活動の氷火山表面の兆候も異なる可能性があります。 が指摘したように
Cruikshank等。 (2019, 2021)、氷マグマの化学は液体の結果である
H2O、冥王星の岩石コアの構成要素、およびその他の材料は、冥王星の原料から受け継がれています。
冥王星が降着して凝縮した外側の太陽系。 これには含まれている場合と含まれていない場合があります
アンモニアまたはアンモニア塩または他のアンモニア化化合物につながった成分。
Kiladze 機能の全体的な色と構成に関する主な疑問が残っています。
H2Oの氷の表面は、支配的なものに囲まれた一種の明るいオアシスとして露出したままですか?
冥王星の大部分を覆っている CH4 と N2 の氷? これらの氷は大気中に蒸発し、その後、季節的および長期的な時間スケールで再凝縮し、地表に凝縮物として横たわっています.
として形成される有機分子で構成された大気中のエアロゾルを沈殿させることにさらされます。
高高度での紫外線や太陽風の影響。 グランディ等。 (2018)
沈殿するエアロゾル粒子が 1 回で最大 1 マイクロメートルの深さまで蓄積できることを計算します。
冥王星年（～3地球年）で、数十年に達すると不透明な層を形成する可能性があります
深さマイクロメートル。 一部の紫外線が地表に到達する限り、凝縮された季節的な堆積物
CH4 氷は光分解されて他の炭化水素を形成します。
不確定な期間の後、次第に色が濃くなったり、不透明になったりします。 いずれにせよ、それは
キラッゼ地域の手付かずの H2O 最上面がその高値を失うと予想される
アルベド、そしておそらく比較的短い時間での氷のスペクトル シグネチャ。 これらを踏まえて
要因として、表面の反射率を高く維持し、
H2O 氷が認識できます。 地域が火山活動が活発で、揮発性物質が頻繁に噴出する場合
地下では、この複雑な要因が解決される可能性があります。
興味深いことに、キラッゼの低気圧は非常に劣化した影響に似ていますが、
クレーター、最高解像度の画像の検査は、特徴が典型的な特徴を欠いていることを示しています
クレーターの形態 (中央のピークなど)。 くぼみの床は部分的に
滑らかなユニットで、複数の折りたたまれた構造を持っています。 この証拠に基づいて、次のことをお勧めします。
アンモニア化された成分を運ぶ水が豊富なクリオラバが表面に出てきた可能性があります
火山崩壊によるキラッゼ地域、そして全体の特徴は火山カルデラと呼ぶことができます
複雑。 この可能性とその他の可能性は、進行中の今後の作業で詳細に検討されます。
概要
水 (H2O) 氷への曝露と微量のアンモニア化化合物 (塩など) との関連性
冥王星の表面への水に富んだクリオラバの噴出の可能性が確立されました
以前の調査で (Dalle Ore et al. 2019)。 応募結果をご紹介します
機械学習技術と放射伝達モデルの水氷豊富な露出への
冥王星のキラッゼ周辺。 アンモニア化物質の存在を実証します
未確定だが比較的最近の定置イベントを示唆している。 キラッゼはの地域にあります
同様の証拠が指し示す領域の表面とは構造的に異なる冥王星の表面
惑星の歴史の特定されていない時点での氷火山活動。 キラッツェですが
くぼみは表面的に衝突クレーターに似ている、高解像度画像の詳細な検査
特徴がクレーターの典型的な形態を欠いていることを示します。 ここでは、クライオラバを提案します
アンモニア化された成分を含む水は、キラッゼ地域の地表に
復活した火山カルデラ複合体のように、1 つまたは複数の火山崩壊。 の東にある大きな地域
キラッゼはまた、H2O 氷の存在を示し、地溝のような構造を持っています。
氷火山活動、しかし既存のデータでは、詳細な検索には適していません。
アンモニア化された成分を明らかにします。
キーワード: 冥王星、アンモニア化成分、氷火山活動、機械学習、アストロインフォマティクス
1.はじめに
冥王星でのアンモニア化成分を含む水 (H2O) 氷の露出の発見
(Dalle Ore et al. 2019) は、氷火山が
活動は、惑星の表面のいくつかの領域で地形を形成しました (Cruikshank et al. 2019)。
氷火山活動、スプートニク平原の再配向の理論 (e.g., Nimmo et al. 2016)
冥王星の地下海の存在を意味し、この体を太陽の一つにしました
システムの海の世界。 氷の地殻の下に液体 H2O の貯蔵庫があるこれらの天体は、
過去とおそらく現在の時代は、基本的なものを提示するための主要な候補です
生命を育むための条件であるため、将来の原位置宇宙の候補の1つです
ミッション (例: Cruikshank et al. 2019b)。
キラッゼクレーター2
(緯度 28.4° 北緯、経度 212.9°、直径 ~50 km; 図 1) およびその周囲の北東
冥王星のスプートニク平原では、顕著な局所濃度の H2O 氷が見られます (Cook et al. 2019;
エムラン等。 2023年）。 たとえば、準惑星でのH2O氷の他の露出の場合
Virgil Fossae と Viking Terra 領域 (図 1 を参照) では、赤橙色の色素沈着もあります。
H2O とほぼ一致する領域の。 ただし、キラッゼでの配色は
引用された2つの例よりもやや鮮明ではありません。 アンモニア (NH3) などの発見
Virgil Fossae と Viking Terra の着色された H2O 氷のスペクトルにおけるアンモニア化化合物
LEISA マッピング分光計で取得3
New Horizons 宇宙船 (Dalle Ore et al.2019) は、比較的最近の氷火山活動がこれらの地域で発生したという命題につながりました。
(Cruikshank et al. 2019a, 2020)。
Virgil Fossae と Viking Terra 複合施設の両方で、NH3 の存在または正体不明のアンモニア化化合物は、H2O の定置の比較的若い年齢を示唆しています。
運ばれます。 LEISA スペクトルで検出された 2.21 μm の吸収バンド (Dalle Ore et al. 2019) は、アンモニア化化合物の化学的同定があいまいです。
NH3 氷、一部のアンモニア化ミネラル (Berg et al. 2016)、塩 (Fastelli et al. 2020)、および
アンモニア水和物 (Schmitt et al. 1998; Cruikshank et al. 2005; Bertie & Shehata 1985)。 アンモニア
冥王星の宇宙環境では、氷は放射線源によって容易に破壊されますが、スペクトルは
ミネラルと塩、そしておそらくアンモニア水和物における2.21μm付近の特徴は、
より耐久性があります (Loeffler et al. 2010a, b; Cruikshank et al. 2019a)。 その結果、の存在
吸収帯は砲台の相対的な若さを示唆していますが、実際の年齢は
確認するのは非常に困難です。
上記は、アンモニアスペクトルの可能な検出の関連性を確立します
元の素材の起源に関連するキラッゼ地域の署名、その可能性
氷火山の定置、および冥王星環境への曝露期間、つまり年齢。
この論文では、検索でキラッゼ地域とその周辺の LEISA スペクトル画像を分析します。
関連するものを分離する機械学習技術を使用して、〜2.21μmの吸収帯について
スペクトル領域を空間的に分析し、吸収帯の詳細な検査を可能にします。 私たちはその後
Shkuratov (1999) の放射伝達アルゴリズムを使用して Kiladze スペクトルをモデル化し、確立する
冥王星のその領域でのアンモニア化成分の寄与。
2.キラッゼ地区とその周辺
キラッゼ窪地は、冥王星の大きな盆地であるスプートニク平原の北東に位置しています。 図1
は、準惑星の主要な地質地域を示しています。
冥王星の北東象限の他の顕著な地形。 Kiladze うつ病、Supay Facula、
すぐ近くの環境を図 1b、c、および d に示します。
この地域で New Horizo nsによって達成された解像度。 さらに、図1dを処理して、
この地域の赤褐色の色の分布。
図1. 冥王星のキラッゼ窪地とその周辺。 高解像度ロリ
ベースマップ (a) は、アンモニア化されたコンポーネントがあった地域を含む主要な州を示しています。
以前に検出された – Virgil Fossae と Viking Terra 複合体。 赤い四角形は、
キラッゼ地域の場所。 調査地域の拡大ベースマップ (b)、色分けされた地形図
Kiladze-Supay 地域の地図 (c; Schenk et al. 2018)、および赤茶色の分布
MVIC カラー モザイクを使用した冥王星の北東象限の着色 (d)。 各サブプロットで、赤
点線の円は、キラッゼ エリアの場所を示します。 の最高標高 (c) に注意してください。
このビューの下部は、タルタロスのさらに南にあるブレード状の地形に対応しています
ドルサ (Moore et al. 2018)。
大縮尺の組成マップは、キラッゼを地域との関連性を持たせるのに役立ちます。 使用する
New Horizo nsのLEISAマッピング分光計からのスペクトル画像、プリンシパルのマップ
冥王星の表面の成分、具体的には H2O、メタン (CH4)、および窒素 (N2) の氷に加えて、
赤オレンジ色の顔料は、最高解像度の MVIC 画像に重ねることができます。 ここで紹介します
水と色素の分布を示す Kiladze-Mwindo-Sleipnir 領域の画像
惑星の表面の大部分で相互に関連しているためです。
図 2a は、2.0 μm に基づく、関心領域全体の H2O 氷の分布のマップです。
吸収帯の深さ。 オレンジは最大のバンド強度を表します。
H2O の濃度。 緑はわずかに弱いバンドを表し、青は最も弱いバンド強度を示しています。 水氷は、キラッゼ地域とその周辺の南に最も豊富で、
東だけでなく、いくつかの孤立したパッチでも。 ムウィンドの塹壕ではバンド強度が低い
Fossae と Mwindo に伸びる Sleipnir Fossa の一部。 H2O のその他の暴露が発生する
いくつかの火口の床と、地域全体の隣接する地形のいくつか。 より高い標高
Tartarus Dorsa の刃のある地形の 3 つは、本質的に H2O 氷がありません。 ムウィンド・フォッセで
複雑であるため、LEISA マップの空間解像度が不十分であり、明確な識別または拒否を行うことができない
この地域について到達した結論は、Kiladze からの推論に基づいています。
Virgil Fossae と Viking Terra での露出。
図 2: キラッゼ-ムウィンド-スレイプニル地域における H2O 氷 (a) と赤オレンジ色 (b) の分布。
オレンジと黄色は濃度が最も高く、紫は濃度が最も低いことを表します。 の
着色はこの地域全体に広がっており、キラッゼとその周辺で最も強烈です。 いくつかの
Mwindo Fossae の塹壕で着色が発生しており、
図1d。
赤色顔料の分布の対応するマップを図2bに示します。 強さ
着色の度合いは、
Schmitt らによって記述されているように、H2O と CH4 の両方を含む氷 （2017）。 着色が見られる
Kiladze とその近くの地形で最も強く、Mwindo Fossae のパッチ状の分布で
トラフとその周辺。 冥王星のさまざまな赤オレンジ色と暗褐色の色は、
異なる起源。 グランディ等。 (2018) 大気ヘイズ粒子の降水量が
惑星の年齢は、化学反応による色の変化を説明して、表面に色を与えます
固有の氷は、結露の季節サイクルによって変化し、
昇華と経年変化。 のさまざまな領域にわたる可変粒子降水量
また、表面により色の違いが生じる場合があります。
冥王星の表面のこの領域の色は、表面のエネルギー処理から生じている可能性が高い
氷、特に CH4 およびその他の可能性のある炭化水素、太陽風、紫外線、および宇宙
光線。 これらのエネルギー源は、固体表面に到達する限り、複雑な有機物を生成できます
特徴的に黄色、赤、または茶色の分子物質 (Cruikshank et al.
2021年、図16）。 太陽風はほとんどそらされ、冥王星の表面に到達せず、到達しない可能性があります
氷の化学変化に影響を与える重要なエネルギー源になります。 冥王星の
大気は太陽からの紫外線に対して透明であり、惑星間空間は
メタンの量が変化するため、季節的なタイムスケールで変動します (Bertrand et al. 2019)。
薄い大気は宇宙線に対して完全に透明です。 に入射する宇宙線のモデル
冥王星のH2Oの氷に富んだ表面は、最上部のメートルのエネルギー蓄積が〜10であると予測しています
7eV/g/s (Cruikshank et al. 2019)、微量成分の化学変化を誘発するのに十分
CH4、NH3、CO、CH3OH などの氷。 混合氷（N2、CH4、CO）に1.2keVを照射
実験室環境での電子は、有機物が豊富な強い色の耐火性残留物を生成しました
冥王星の表面のいくつかの領域で発生すると推定できる分子 (Materese et al. 2015;
Cruikshank等。 2016)。
冥王星のヴァージル フォッセとバイキング テラにある高度に局所化された赤オレンジ色の色素の 3 番目のソース
地溝を定義する断層に沿って地下の貯水池から放出された有機物に富む流体である可能性があります
地域的なストレスから生じた構造 (Cruikshank et al. 2020)。 に運ばれる液体
氷火山プロセスによる表面は、相互作用から生じる鉱物によって着色されることもあります
冥王星の質量の大部分を構成する岩石物質を含む液体。 直接はない
赤オレンジ色の物質の有機または鉱物組成の分光学的証拠
Virgil Fossae または Viking Terra で発見されましたが、そこでの H2Orich 氷のアンモニア化成分の検出 (Dalle Ore et al. 2019; Cruikshank et al. 2021) は、有機物の存在を支持します。
成分。
図 3: PC-GMM を使用して計算された Kiladze 窪地とその周辺地域の 6 つのサーフェス ユニット。
右側のパネルは、調査地域のサーフェス ユニットの空間分布を示しています。 の値
凡例は、割り当てられたサーフェス ユニット番号を示します。 クラスター C6 の地理的分布
(黄色のユニット) は Kiladze 地域に集中しており、北と南にいくつかの孤立したパッチがあります。
キラッゼエリア。 左側のパネルでは、同じ地域の高解像度ベースマップを追加しました
エリアの形態と直接比較する際に便利です。
4. 結論
Kiladze 付近の制限領域の構成に関する結果を提示します。
機械学習技術に基づくスプートニク平原の東側のくぼみに焦点を当てた
多数の空間分解近赤外 (NIR) スペクトルのクラスタリングについて。 テクニックは
可能な限り純粋な診断を表す、スペクトル配列のエンドメンバーを抽出するために開発されました
冥王星の表面のさまざまな部分のスペクトル バンド構造 (Emran et al.,2023)。 私たちは
基本的なH2O氷のアンモニア化成分のスペクトルシグネチャの分離に成功
水面。 その領域はあまり鮮やかに着色されていないように見えます。
冥王星の他の地域、特にクトゥルフに浸透している物質。 過去の作品は
は、キラゼ地域を H2O 氷が豊富であると特定しました (Cook et al. 2019; Emran et al. 2023)。
CH4 とその放射線生成物によってひどく汚染された地域に囲まれている (Protopapa et al.2017; シュミット等。 2017)。
バンドの原因となる表面成分の正確な化学的同定は
~2.2 μm は未定のままですが、Kiladze の H2O が検出可能な
アンモニア化物質のサイン。 私たちのモデリングでは、H2O と NH3 (アンモニア水酸化物) を正確な化学成分のプレースホルダーとして使用します。 上記のように、オプション
アンモニア化塩とミネラルを含み、どちらも帯域が広く、構造化されていません。
アンモニア水和物も。 アンモニア水和物中の2.2μm付近のバンドの波長
水和物の構造に依存する (e.g., Bertie and Shehata 1985)。 より一般的には、混合物で
H2O と NH3 の場合、バンドの位置は 2 つの成分の混合比に依存します。 鄭ら
アル。 (2009) は、2.229 μm の NH3 バンドが、アンモニアのパーセンテージとして 2.208 μm にシフトすることを示しています。
100% から 1% に減少します。
キラッゼ地域の最も純粋な H2O 氷のスペクトル シグネチャは類似性を示し、
Dalle Ore らによって以前に分析されたクトゥルフ地域の H2O に富むスペクトルとの違い。
（2019）。 これらの地域は、おそらく有機物である赤色の物質によって汚染されていると特定されました。
自然だけでなく、アンモニア処理された製品。 クトゥルフのスペクトル間の主な類似点
Kiladze のものは、2.2 µm のスペクトル領域にくぼみが存在します。
アンモニア製品。 最も明らかな違いは、前のセクションで説明したように、2.0 μm バンドの右肩にある連続体の高さです。 可能性を排除しました
その違いは粒子サイズ効果によるものである可能性があり、関連している可能性が最も高いと結論付けています
着色料の組成に関連したアンモニア化製品の存在
一部に見られるように、スペクトル連続体に全体的な勾配を導入すると考えられている色素。
CH4 含有氷の照射によって作成された実験室サンプル (Cruikshank et al. 2016, 2021)。
一方、Virgil Fossae と Viking Terra には、亀裂を示す地形構造があります。
(地溝) と、氷火山活動仮説を支持するように見える浸水地形の証拠、
Kiladze 窪地内およびその周辺には、対応する地質学的フットプリント (亀裂/地溝) はありません。
流体または凍結破砕定置を示唆する利用可能な画像の解像度で表示されます。 として
キラゼがあるスプートニク平原の東にある大規模な地殻構造
スプートニク平原の西にある構造とは大きく異なります。 そこに手がかりがあるかもしれません
2つの地域で提示された組成データの異なる原因に同時に
着色された水の氷の定置が、
アンモニア化された成分は、冥王星の表面の 2 つの広く離れた領域で発生しました。
キラッゼ構造が冥王星のこの場所での氷火山活動を表しているという主張は、そうではありません。
H2O 氷中のアンモニア化物質の検出または赤色の存在を条件とします。
これらの条件は両方ともバイキング テラとヴァージル フォッセで満たされていますが、氷中の色素
場所。 上記のように (Cruikshank et al. 2019a, b, 2021) キラゼ東の構造設定
スプートニク平原盆地は盆地西側と異なり、妥当である。
推定値を供給する地下流体の化学と組成を仮定する
氷火山活動の氷火山表面の兆候も異なる可能性があります。 が指摘したように
Cruikshank等。 (2019, 2021)、氷マグマの化学は液体の結果である
H2O、冥王星の岩石コアの構成要素、およびその他の材料は、冥王星の原料から受け継がれています。
冥王星が降着して凝縮した外側の太陽系。 これには含まれている場合と含まれていない場合があります
アンモニアまたはアンモニア塩または他のアンモニア化化合物につながった成分。
Kiladze 機能の全体的な色と構成に関する主な疑問が残っています。
H2Oの氷の表面は、支配的なものに囲まれた一種の明るいオアシスとして露出したままですか?
冥王星の大部分を覆っている CH4 と N2 の氷? これらの氷は大気中に蒸発し、その後、季節的および長期的な時間スケールで再凝縮し、地表に凝縮物として横たわっています.
として形成される有機分子で構成された大気中のエアロゾルを沈殿させることにさらされます。
高高度での紫外線や太陽風の影響。 グランディ等。 (2018)
沈殿するエアロゾル粒子が 1 回で最大 1 マイクロメートルの深さまで蓄積できることを計算します。
冥王星年（～3地球年）で、数十年に達すると不透明な層を形成する可能性があります
深さマイクロメートル。 一部の紫外線が地表に到達する限り、凝縮された季節的な堆積物
CH4 氷は光分解されて他の炭化水素を形成します。
不確定な期間の後、次第に色が濃くなったり、不透明になったりします。 いずれにせよ、それは
キラッゼ地域の手付かずの H2O 最上面がその高値を失うと予想される
アルベド、そしておそらく比較的短い時間での氷のスペクトル シグネチャ。 これらを踏まえて
要因として、表面の反射率を高く維持し、
H2O 氷が認識できます。 地域が火山活動が活発で、揮発性物質が頻繁に噴出する場合
地下では、この複雑な要因が解決される可能性があります。
興味深いことに、キラッゼの低気圧は非常に劣化した影響に似ていますが、
クレーター、最高解像度の画像の検査は、特徴が典型的な特徴を欠いていることを示しています
クレーターの形態 (中央のピークなど)。 くぼみの床は部分的に
滑らかなユニットで、複数の折りたたまれた構造を持っています。 この証拠に基づいて、次のことをお勧めします。
アンモニア化された成分を運ぶ水が豊富なクリオラバが表面に出てきた可能性があります
火山崩壊によるキラッゼ地域、そして全体の特徴は火山カルデラと呼ぶことができます
複雑。 この可能性とその他の可能性は、進行中の今後の作業で詳細に検討されます。
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