水星表面低反照率物质研究
许睿
1，肖智勇
1,2*，王一尘
1
1. 中山大学 大气科学学院 行星环境与宜居性研究实验室，珠海 519082；2. 中国科学院 比较行星学卓越创新中心，合肥 230000
水星有着相对月球更低的整体反照率，主流观点认为早期岩浆洋分异产生的暗化物质-石墨是造成水星表面极低反照率的主要原因（Murchie et al., 2015），其他暗化物质的可能存在形式不详。暗化物质的存在形成了水星表面独特的光谱单元-低反照率物质。低反照率物质在水星表面广泛分布，大部分呈薄层状出露于撞击坑，盆地周围，其反照率值比全球平均值至多低30%，光谱斜率相对高反照率红色平原物质更缓。前人研究认为典型低反照率物质是外生作用-撞击挖掘过程产生的溅射物，然而近期研究发现内生作用（火山作用）也可能形成低反照率物质（Xiao et al., 2021）。水星低反照率物质研究对于水星起源和演化具有重要意义。
前人光谱研究发现石墨含量与光谱参数BD600线性正相关（Klima et al., 2018），典型低反照率物质存在石墨含量的增强（BD600>0）。研究同时发现越年轻的低反照率物质有着更高的BD600值，古老的低反照率物质BD600值更低，可能是由于长时间地空间风化或后期改造混合作用导致，但没有出现大量BD600<0特征（少部分可能由图像噪声产生）。
然而对水星全球8波段彩色图像数据分析发现：~12.4%的水星低反照率物质BD600<0，指示除石墨外，可能有其他暗色物质存在，代表着一类特殊的低反照率物质。这类特殊的低反照率物质同样出现在水星最近发现的暗色火山碎屑沉积物中（Xiao et al., 2021）。实验室研究认为纳米相和微米相金属铁的颗粒混合物能有效降低物质反射率值，使光谱斜率变陡。暗色火山碎屑沉积物略陡的光谱斜率表明金属铁颗粒混合物为其中可能的暗化物质（Xiao et al., 2021）。本研究将通过遥感，地质多角度对水星表面低反照率物质开展综合分析，以验证其他暗化物质存在可能性。
除石墨外，其他暗化物质的可能存在将是水星又一重大发现，同时对水星表面组成确定及后期探测器准备具有重要意义。
基金项目：水星表面低反照率物质的地质研究（批准号：4217030109）
第一作者简介：许睿，男，博士研究生，研究方向：水星表面地质过程. E-mail：xurui_fox@foxmail.com
*通信作者简介：肖智勇，男，副教授，博士生导师，中国科学院比较行星卓越创新中心高级研究员，研究方向：行星表面地质过程，高速撞击过程的物理机理、内太阳系撞击历史和地球撞击坑探寻. E-mail：xiaozhiyong@mail.sysu.edu.cn
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