実験室近赤外分光法による小惑星（16）プシケのレゴリス組成

小惑星プシケの表面は82.5％の金属、7％の低鉄輝石、および10.5％の炭素質で構成されている。35％の気孔率と合わせるとスチールウールたわしに砂と炭を振りかけた感じかな？以下、機械翻訳。
実験室近赤外分光法による小惑星（16）プシケのレゴリス組成の抑制
2021年5月26日に提出
（16）プシケは、メインベルトで最大のM型小惑星であり、NASAディスカバリークラスのプシケミッションのターゲットです。科学界でかなりの関心を集めているにもかかわらず、プシュケの構成と形成には制約がありません。もともと、プシュケはレーダーのアルベドが高く、鉄隕石とスペクトルが類似しているため、ほぼ完全に金属で構成されていると考えられていました。より最近の望遠鏡による観測は、小惑星の表面に低鉄輝石と外因性炭素質コンドライトがさらに存在することを示唆しています。これらの追加材料の存在量をよりよく理解するために、金属、低鉄輝石、および炭素質コンドライトの3成分実験室混合物の可視近赤外（0.35〜2.5ミクロン）スペクトル特性を調査しました。これらの混合物のバンド深度とスペクトル勾配を（16）プシケの伸縮スペクトルと比較して、物質の存在量を制限しました。 Psycheに最適な混合物は、82.5％の金属、7％の低鉄輝石、および10.5％の炭素質で構成されており、小惑星が当初の推定よりも金属性が低いことを示しています（〜94％）。私たちの実験室での実験から推定された炭素質コンドライト材料の比較的高い存在量は、プシュケの表面への低速衝突によるこの外因性材料の供給を意味します。プシュケの表面がそのバルク材料含有量を代表していると仮定すると、我々の結果は、最近の密度推定と一致する35％の気孔率を示唆しています。

図1.地上ベースを使用したメインベルト小惑星（16）プシケの可視近赤外伸縮スペクトル
望遠鏡。 0.435〜0.7 µm（ライトグレー）のデータは、マグロウヒル天文台2.4mで取得されました。
ビンゼルらによるキットピークのヒルトナー望遠鏡。 （1995））。 近赤外線データ（黒）は、
サンチェスらによるNASA赤外線望遠鏡施設（IRTF）。 （2017）。 データは1.5でµm1に正規化されます。


図2.3つの端成分（低Fe輝石、金属、および炭素質コンドライト）の実験室スペクトル
私たちの研究で使用されます。 低Fe輝石は、存在するため、0.93および2.0 µmに2つの吸収帯があります。
Fe2 +の。 1.4および1.9µmの弱くて鋭い特徴は、少量の水和粘土が
輝石鉱物の一般的な風化生成物。 金属部品は特徴のないスペクトルを持っていますが
炭素質コンドライトの傾斜はわずかに浅く、0.7 µm付近で吸収特性が弱い。ザ・
スペクトルは1.5µmで1に正規化され、透明度を向上させるために0.4オフセットされます。


図3.2つの金属隕石粉末、ジョージタウンとギベオンの実験室スペクトル。 一方
ジョージタウンのスペクトル勾配は浅すぎて、小惑星の望遠鏡スペクトルと一致しません（16）プシケ、ギブオン
スペクトル勾配が急すぎます。 2つの端成分を混合して、より優れたスペクトルアナログを作成しました。
サイケ（図4）。 データは1.5µmで1に正規化されています。


図4.60％ジョージタウンと40％ギブオンの2成分混合物の実験室スペクトルをプロット
プシュケのVNIRスペクトルに対して。 ジョージタウンとギブオンの60対40の比率は、最高のスペクトルを提供しました
スロープはプシュケのスペクトルに一致します。 データは1.5µmで1に正規化されています。


図5.7％の低Fe輝石含有量が一定で炭素質コンドライトが増加している混合物の実験室スペクトル（シリーズ3から選択）。 スペクトルの約0.7〜1.2 µmの領域は、正規化すると減少します
全体的な反射率の低下により、炭素質コンドライトが追加されるにつれて反射率が増加します。 挿入図
わかりやすくするために、0.7〜1.1 µmが含まれています。 データは1.5µmで1に正規化されています。


図6.10.5％の炭素質コンドライトが一定で、lowFe輝石含有量が増加している混合物の実験室スペクトル（シリーズ4から選択）。 スペクトルの約0.6〜0.9 µmの領域は、
より多くの輝石が追加されるにつれて反射率。 わかりやすくするために、0.7〜1.1 µmの挿入図が含まれています。 データ
1.5 µmで1に正規化されます。


図7.混合物BMix12（82.5％金属、7％低Fe輝石、10.5％炭素質）の実験室スペクトル
コンドライト）小惑星プシケの望遠鏡スペクトルに最もよく一致します。 この実験室のスペクトルには、
小惑星と同じスペクトル勾配とバンド深度。 わかりやすくするために、0.7〜1.1 µmの挿入図が含まれています。
データは1.5µmで1に正規化されています。


図8.金属端成分、低鉄輝石、および
表3にリストされている実験室混合物の炭素質コンドライト含有量。完全な図のサブプロットは次のとおりです。
左上に示されているように、すべての混合物がどのように組成の金属によって支配されているかを強調しています。シリーズ
1、2、および3は、炭素質コンドライトの増加、金属の減少、および固定された低Feの混合物を示しています。
輝石含有量。シリーズ4は、低Fe輝石が増加し、金属が減少し、固定された混合物を示しています。
炭素質コンドライト含有量。 Psycheとの最良のスペクトル一致であるBMix12は、白い四角で示されています。
シリーズ3と4の両方の一部。プロット内の灰色の領域は、に課せられた全体的な制約を示しています。
0.93 µmのバンド深さに一致する混合物の低Fe輝石と炭素質コンドライトの含有量
プシュケの。シリーズ2に炭素質コンドライトを追加すると、バンドの深さは0.93 µmになります。
浅すぎるため、これらの添加を相殺するには、低Fe輝石含有量が5％を超えている必要があります。
バンドの深さを再度深くします。シリーズ4は、10％を超える低Fe輝石含有量が結果として生じることを示しています
バンドの深さが深すぎます。最後に、シリーズ3に炭素質コンドライトを追加すると、
上限はそれぞれ7.5％と16.5％です。これらの制約は、混合バンドを分析することによって決定されました
このシリーズ内の深さ（詳細についてはセクション3を参照）。