О наблюдениях скачка противостояния на Церере
Категория: Карликовые планеты29 апреля 2017 года КА Dawn оказался точно между Церерой и Солнцем. Наблюдения Цереры при фазовых углах, близких к нулю, позволили измерить т.н. «скачок противостояния» в нескольких десятках точек и сделать выводы о свойствах поверхности карликовой планеты.
Владислава Ананьева
Скачком противостояния (эффектом оппозиции, эффектом Зелигера) называют явление резкого увеличения яркости шероховатой поверхности (например, покрытой реголитом) при малых фазовых углах. Свой вклад в скачок противостояния могут вносить два физических эффекта – эффект сокрытия теней и механизм когерентного обратного рассеяния. Эффект сокрытия теней обусловлен тем, что когда источник света находится точно за наблюдателем, тени от выступов и впадин исчезают, и вся поверхность оказывается ярко освещена. Механизм когерентного обратного рассеяния реализуется, когда частички грунта имеют размеры, сравнимые с длиной световой волны. Оба эффекта в различных случаях дают разный вклад в скачок противостояния, но, как правило, доминирует первый (сокрытие теней).
Впервые эффект Зелигера наблюдался на кольцах Сатурна, а в дальнейшем, многократно – на поверхности Луны и астероидов.
29 апреля 2017 года специально для наблюдения скачка противостояния КА Dawn оказался точно между Церерой и Солнцем. Он вел съемку поверхности карликовой планеты с разрешением 1.8 км на пиксель.
- Наложение точек нулевой фазы на поверхности Цереры (т.е. находящихся строго на продолжении линии Солнце – Dawn) на карту альбедо.
В подавляющем большинстве точек на поверхности Цереры наблюдался «широкий» эффект оппозиции: яркость в максимуме (при фазе, равной нулю) увеличивалась в 1.4 раза относительно яркости при фазовом угле в несколько градусов, при этом ширина пика на уровне половины от максимального значения яркости составляла 3°. Это типичные параметры скачка противостояния, наблюдаемые у астероидов с низким и средним альбедо. Никакой зависимости параметров «широкого» эффекта противостояния от длины волны не было, поскольку он обусловлен скрытием теней на поверхности, покрытой реголитом.
Однако в области, отождествленной со свежими выбросами из кратера Азакка (Azacca) характер скачка оппозиции оказался другим – «узким» (ширина пика на уровне половины от максимального значения яркости составила менее 0.5°). Авторы исследования предположили, что в данной области значительный вклад в эффект Зелигера вносит механизм когерентного обратного рассеяния. Ясность в этот вопрос могли бы внести поляриметрические наблюдения, но, к сожалению, поляриметра на КА Dawn не было. В любом случае характеристики грунта в районе выбросов кратера Азакка явно отличаются от характеристик остальных прозондированных точек на Церере (в частности, их цвет более голубой).
Кроме того, авторы исследования измерили геометрическое альбедо Цереры – оно оказалось равным 0.094 ± 0.005 (в хорошем согласии с другими оценками).
Источник: https://arxiv.org/pdf/1811.05218.pdf