Skip to main content
SpringerLink
Log in

Spectroscopy of Icy Moon Surface Materials

  • Published:
Space Science Reviews Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Remote sensing of icy objects in the outer solar system relies upon availability of appropriate laboratory measurements. Surface deposits of specific substances often provide our most direct route to understanding interior composition, thereby informing theories of endogenic surface modification, exogenic surface processing and processes involving exchange of material with the interiors. Visible to near-infrared reflectance spectra of properly prepared compounds are required to enable retrieval of surface abundances through linear and nonlinear mixture analysis applied to spacecraft observations of icy bodies. This chapter describes the techniques, conditions and approaches necessary to provide reference spectra of use to theoretical models of icy satellite surface compositions, and summarizes the current state of knowledge represented in the published literature.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  • R.M. Adams, J.J. Katz, J. Opt. Soc. Am. 46, 895–898 (1956)

    ADS  Google Scholar 

  • J.B. Adams, M.O. Smith, A.R. Gillespie, in Remote Geochemical Analysis, ed. by C.M. Pieters, P.J. Englert (Cambridge University Press, Cambridge, 1993)

    Google Scholar 

  • R.K. Arhenkiel, J. Opt. Soc. Am. 61, 1651–1655 (1971)

    ADS  Google Scholar 

  • L.J. Allamandola, A.G.G.M. Tielens, R.J. Barker, Astrophys. J. 290, L25 (1985)

    ADS  Google Scholar 

  • L. Allamandola, S. Sandford, G. Valero, Icarus 76, 225 (1988)

    ADS  Google Scholar 

  • C. Bacher, G.S. Tyndall, J.J. Orlando, J. Atmos. Chem. 39(2), 171–189 (2001)

    Google Scholar 

  • R. Baragiola, D. Bahr, J. Geophys. Res. 103(E11), 22 (1998) 865

    Google Scholar 

  • J. Bell, T. Roush, R. Morris, J. Geophys. Res. 100(E3), 5297 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  • M.J. Belton, K.P. Klaasen, M.C. Clary, J.L. Anderson, C. Anger, M.H. Carr, C.R. Chapman, M.E. Davies, R. Greeley, D. Anderson, L.K. Bolef, T.E. Townsend, R. Greenberg, J.W. Head III, G. Neukum, C.B. Pilcher, J. Veverka, P.J. Gierasch, F. Fanale, A.P. Ingersoll, H. Masursky, D. Morrison, J.B. Pollack, Space Sci. Rev. 60, 413–455 (1992)

    ADS  Google Scholar 

  • M.J. Belton, the Galileo Imaging Team, Adv. Space Res. 26(10), 1641–1647 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Bernstein, L. Allamandola, S. Sandford, Adv. Space Res. 19(7), 991 (1997a)

    ADS  Google Scholar 

  • M.P. Bernstein, S.A. Sandford, L.J. Allamandola, Astrophys. J. 476, 932–942 (1997b)

    ADS  Google Scholar 

  • M.P. Bernstein, S.A. Sandford, L.J. Allamandola, J.S. Gillette, S.J. Clemette, R.N. Zare, Science 283, 1135–1138 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • M.P. Bernstein, J.P. Dworkin, S.A. Sandford, L.J. Allamandola, Meteorit. Planet. Sci. 36, 351–358 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • M.P. Bernstein, D.P. Cruikshank, S.A. Sandford, Icarus 179, 527–534 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • M.P. Bernstein, D.P. Cruikshank, S.A. Sandford, Icarus 181, 302–308 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Bertie, J.P. Devlin, J. Chem. Phys. 81, 1559–1572 (1984)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Bertie, M. Morrison, J. Chem. Phys. 73(10), 4832 (1980)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Bertie, M.R. Shehata, J. Chem. Phys. 81, 27–30 (1984)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Bertie, E. Whalley, J. Chem. Phys. 40(6), 1646 (1964)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Bertie, H. Labbe, E. Whalley, J. Chem. Phys. 50(10), 4501 (1969)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Bohn, S. Sandford, L. Allamandola, D. Cruikshank, Icarus 111, 151–173 (1994)

    ADS  Google Scholar 

  • N. Boudin, W. Schutte, J. Greenberg, Astron. Astrophys. 331, 749 (1998)

    ADS  Google Scholar 

  • A.L. Broadfoot, Space Sci. Rev. 21(2), 183–205 (1977)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Bromberg, S. Kimel, A. Ron, Chem. Phys. Lett. 46(2), 262 (1977)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Brown, W. Calvin, Science 287, 107 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • R.H. Brown, D.P. Cruikshank, A.L. Tokunaga, R.G. Smith, R.N. Clark, Icarus 74, 262–271 (1988)

    ADS  Google Scholar 

  • R.H. Brown et al., Space Sci. Rev. 115, 111–168 (2004)

    ADS  Google Scholar 

  • R.H. Brown, R.N. Clark, B.J. Buratti, D.P. Cruikshank, J.W. Barnes, R.M.E. Mastrapa, J. Bauer, S. Newman, T. Momary, K.H. Baines, G. Bellucci, F. Capaccioni, P. Cerroni, M. Combes, A. Coradini, P. Drossart, V. Formisano, R. Jaumann, Y. Langevin, D.L. Matson, T.B. McCord, R.M. Nelson, P.D. Nicholson, B. Sicardy, C. Sotin, Science 311, 1425 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Brucato, M. Palumbo, G. Strazzulla, Icarus 125, 135 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Brunetto, M.A. Barucci, E. Dotto, G. Strazzulla, Astrophys. J. 644, 646–650 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Buie, W. Grundy, Icarus 148, 324 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • B. Buratti, J. Veverka, Icarus 64, 320–328 (1985)

    ADS  Google Scholar 

  • M.H. Burger et al., Space Sci. Rev. (2010, this issue). doi:10.1007/s11214-010-9645-z

    Google Scholar 

  • B. Cairns, G. Pimentel, J. Chem. Phys. 43(10), 3432 (1965)

    ADS  Google Scholar 

  • W.M. Calvin, R.N. Clark, R.H. Brown, J.R. Spencer, J. Geophys. Res. 100, 19041–19048 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Calvin, R. Johnson, J. Spencer, Geophys. Res. Lett. 23(6), 673 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • R.W. Carlson, P.R. Weissman, W.D. Smythe, J.C. Mahoney, the NIMS team, Space Sci. Rev. 60, 457–502 (1992)

    ADS  Google Scholar 

  • R.W. Carlson et al., Science 274, 385–388 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • R.W. Carlson, M.S. Anderson, R.E. Johnson, W.D. Smythe, A.R. Hendrix, C.A. Barth, L.A. Soderblom, G.B. Hansen, T.B. McCord, J.B. Dalton, R.N. Clark, J.H. Shirley, A.C. Ocampo, D.L. Matson, Science 283, 2062–2064 (1999a)

    ADS  Google Scholar 

  • R.W. Carlson, R.E. Johnson, M.S. Anderson, Science 286, 5437–5440 (1999b)

    Google Scholar 

  • R.W. Carlson, M.S. Anderson, R. Mehlman, R.E. Johnson, Icarus 177, 461–471 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • R.W. Carlson, W.M. Calvin, J.B. Dalton, G.B. Hansen, R.L. Hudson, R.E. Johnson, T.B. McCord, M.H. Moore, in Europa, ed. by R.T. Pappalardo, W.M. McKinnon, K. Khurana (2009)

  • S. Chandrasekhar, Radiative Transfer (Dover, New York, 1960)

    Google Scholar 

  • D. Chapman, J. Chem. Soc. (Lond.) 56, 225 (1956)

    Google Scholar 

  • S.B. Charnley, S.D. Rodgers, Y.-J. Kuan, H.-C. Huang, Adv. Space Res. 30(6), 1419–1431 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • A.F. Cheng et al., Space Sci. Rev. 140, 189–215 (2008)

    ADS  Google Scholar 

  • C.F. Chyba, Nature 403, 381–382 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • C. Chyba, C. Sagan, Nature 330, 350–353 (1987)

    ADS  Google Scholar 

  • R.N. Clark, in Manual of Remote Sensing, ed. by A.N. Rencz (Wiley, New York, 1999)

    Google Scholar 

  • R. Clark, T. McCord, Icarus 41, 323 (1980)

    ADS  Google Scholar 

  • R.N. Clark, F.P. Fanale, M.J. Gaffey, in Satellites, ed. by J. Burns, M.S. Mathews (Univ. Arizona Press, Tucson, 1986)

    Google Scholar 

  • R.N. Clark et al., Nature 435, 66–69 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • R.N. Clark, J.M. Curchin, T.M. Hoefen, G.A. Swayze, J. Geophys. Res. 114(E3), E03001 (2009)

    Google Scholar 

  • G.D. Cody, H. Ade, C.M. O’D. Alexander, T. Araki, A. Butterworth, H. Fleckenstein, G. Flynn, M.K. Gilles, C. Jacobsen, A.L.D. Kilcoyne, K. Messenger, S.A. Sandford, T. Tyliszczak, A.J. Westphal, S. Wirick, H. Yabuta, Meteorit. Planet. Sci. 43(1), 353–365 (2008)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Comeford, J. Gould, J. Mol. Spectrosc. 5, 474 (1960)

    ADS  Google Scholar 

  • J.C. Cook, S.J. Desch, T.L. Roush, C.A. Trujillo, T.R. Geballe, Astrophys. J. 663, 1406–1419 (2007)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Coustenis, B. Schmitt, R. Khanna, F. Trotta, Planet. Space Sci. 47, 1305 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Coustenis et al., Icarus 189(1), 35–62 (2007)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Coustenis et al., Space Sci. Rev. (2010, this issue). doi:10.1007/s11214-009-9615-5

    Google Scholar 

  • J.K. Crowley, J. Geophys. Res. 96, 16,231–16,240 (1991)

    ADS  Google Scholar 

  • D.P. Cruikshank, R.H. Brown, in Planetary Satellites, ed. by J. Burns, M.S. Mathews (Univ. of Arizona Press, Tucson, 1986)

    Google Scholar 

  • D.P. Cruikshank, J. Veverka, L.A. Lebofsky, in Saturn, ed. by T. Gehrels, M.S. Mathews (Univ. of Arizona Press, Tucson, 1984)

    Google Scholar 

  • D. Cruikshank, L. Allamandola, W. Hartmann, D. Tholen, R. Brown, C. Matthews, J. Bell, Icarus 94, 345 (1991)

    ADS  Google Scholar 

  • D.P. Cruikshank et al., Science 261, 742–745 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • D.P. Cruikshank, R.H. Brown, W.M. Calvin, T.L. Roush, in Solar System Ices, ed. by B. Schmitt et al. (Kluwer, Dordrecht, 1998)

    Google Scholar 

  • D.P. Cruikshank, J.B. Dalton, C.M. Dalle Ore, J. Bauer, K. Stephan, G. Filacchione, A.R. Hendrix, C.J. Hansen, A. Coradini, P. Cerroni, F. Tosi, F. Capaccioni, R. Jaumann, B.J. Buratti, R.N. Clark, R.H. Brown, R.M. Nelson, T.B. McCord, K.H. Baines, P.D. Nicholson, C. Sotin, A.W. Meyer, G. Belluci, M. Combes, J.-P. Bibring, Y. Langevin, B. Sicardy, D.L. Matson, V. Formisano, P. Drossart, V. Mennella, Nature 448(7149), 54–55 (2007)

    ADS  Google Scholar 

  • D.P. Cruikshank, A.W. Meyer, R.H. Brown, R.N. Clark, R. Ralf Jaumann, K. Stephan, C.A. Hibbitts, S.A. Sandford, R.M.E. Mastrapa, G. Filacchione, C.M. Dalle Ore, P.D. Nicholson, B.J. Buratti, R.M. Nelson, J.B. Dalton, K.H. Baines, D.L. Matson, Icarus 206(2), 561–572 (2010)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Cugley, A. Pullin, Chem. Phys. Lett. 19(2), 203 (1973)

    ADS  Google Scholar 

  • J.B. Dalton, Geophys. Res. Lett. 34, L21205 (2007). doi:10.1029/2007GL031497

    ADS  Google Scholar 

  • J.B. Dalton, in Wkshp. Sci. Solar System Ices, #9028, Oxnard CA, May 5–8, 2008

  • J.B. Dalton, K.M. Pitman, J. Geophys. Res. (2010, submitted)

  • J.B. Dalton, O. Prieto-Ballesteros, C.S. Jamieson, J.S. Kargel, J. Jolivet, R.C. Quinn, Icarus 177, 472–490 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • J.B. Dalton, J.H. Shirley, L.M. Prockter, L.W. Kamp, in Proc. Lunar Planet. Sci. XL (2009), p. 2511

  • J.B. Dalton, D.P. Cruikshank, K. Stephan, T.B. McCord, A. Coustenis, R.W. Carlson, A. Coradini, Space Sci. Rev. (2010, this issue). doi:10.1007/s11214-010-9665-8

  • A.G. Davies, R. Lopes-Gautier, W.D. Smythe, R.W. Carlson, Icarus 148(1), 211–225 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • C. De Bergh, B. Schmitt, L.V. Moroz, E. Quirico, D.P. Cruikshank, in The Solar System Beyond Neptune, ed. by M.A. Barucci, H. Boehnhardt, D.P. Cruikshank, A. Morbidelli (University of Arizona Press, Tucson, 2008), pp. 483–506, 592

    Google Scholar 

  • M.L. Delitsky, A.L. Lane, J. Geophys. Res. 102, 16,385 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • M.L. Delitsky, A.L. Lane, J. Geophys. Res. 103, 31,391–31,403 (1998)

    ADS  Google Scholar 

  • N. Dello Russo, R. Khanna, Icarus 123, 366 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • N. Dello Russo, R. Khanna, M. Moore, J. Geophys. Res. 98(E3), 5505 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • A.J. Dempster, G. Serbi, J. Chem. Phys. 54(8), 3600 (1971)

    ADS  Google Scholar 

  • L. d’Hendecourt, L. Allamandola, Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 64, 453 (1986)

    ADS  Google Scholar 

  • S. Doute, B. Schmitt, L. Soderblom, J. Shirley, the Galileo NIMS Team, Icarus 149, 107 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • K. Dressler, O. Schnepp, J. Chem. Phys. 33(1), 270 (1960)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Ehrenfreund, A. Boogert, P. Gerakines, D. Jansen, W. Schutte, A. Tielens, E. van Dishoeck, Astron. Astrophys. 315, L34 (1996)

    Google Scholar 

  • P. Ehrenfreund, O. Kerkhof, W. Schutte, A. Boogert, P. Gerakines, E. Dartois, L. d’Hendecourt, A. Tielens, E. van Dishoeck, D. Whittet, Astron. Astrophys. 350, 240 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • J.P. Emery, D.M. Burr, D.P. Cruikshank, R.H. Brown, J.B. Dalton, Astron. Astrophys. 435, 353–362 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Emslie, J. Aronson, Appl. Opt. 12, 2563–2572 (1973)

    ADS  Google Scholar 

  • L.W. Esposito, C.A. Barth, J.E. Colwell, G.M. Lawrence, W.E. McClintock, A.I.F. Stewart, H.U. Keller, A. Korth, H. Lauche, M.C. Festou, A.L. Lane, C.J. Hansen, J.N. Maki, R.A. West, H. Jahn, R. Reulke, K. Warlich, D.E. Shemansky, Y.L. Yung, Space Sci. Rev. 115, 294–361 (2004)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Ewing, J. Chem. Phys. 37(10), 2250 (1962)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Ewing, G. Pimentel, J. Chem. Phys. 35(3), 925 (1961)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Ferraro, U. Fink, J. Chem. Phys. 67(2), 409 (1977)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Ferraro, G. Sill, U. Fink, Appl. Spectrosc. 34(5), 525–533 (1980)

    ADS  Google Scholar 

  • U. Fink, H. Larson, Icarus 24, 411 (1975)

    ADS  Google Scholar 

  • U. Fink, G. Sill, in Comets, ed. by L.E. Wilkening (Univ. Arizona Press, Tucson, 1982), pp. 164–202

    Google Scholar 

  • U. Fink, N.H. Dekkers, H.P. Larson, Astrophys. J. 179, L155–L159 (1973)

    ADS  Google Scholar 

  • F.M. Flasar et al., Space Sci. Rev. 115, 169–297 (2004)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Gerakines, W. Schutte, P. Ehrenfreund, Astron. Astrophys. 312, 289 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Gerakines, M. Moore, R. Hudson, Astron. Astrophys. 357, 793 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • P.A. Gerakines, M.H. Moore, R.L. Hudson, J. Geophys. Res. 106, 33381–33385 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • P.A. Gerakines, J.J. Bray, A. Davis, C.R. Richey, Astrophys. J. 620, 1140–1150 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Giguere, R. Savoie, J. Am. Chem. Soc. 85(1), 287 (1963)

    Google Scholar 

  • S. Gosse, D. Labrie, P. Chylek, Appl. Opt. 34(28), 6582 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Grim, J. Greenberg, Astrophys. J. 321, L91 (1987a)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Grim, J. Greenberg, Astron. Astrophys. 181, 155 (1987b)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Grim, J. Greenberg, M. de Groot, F. Baas, W. Schutte, B. Schmitt, Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 78, 161 (1989)

    ADS  Google Scholar 

  • W.M. Grundy, B. Schmitt, J. Geophys. Res. 103, 25,809–25,822 (1998)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Grundy, B. Schmitt, E. Quirico, Icarus 105, 254 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Grundy, B. Schmitt, E. Quirico, Icarus 155, 486 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • W.M. Grundy, L.A. Young, J.R. Spencer, R.E. Johnson, E.F. Young, M.W. Buie, Icarus 184, 543–555 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Hage, A. Hallbrucker, E. Mayer, J. Am. Chem. Soc. 115, 8,427 (1993)

    Google Scholar 

  • R. Hanel, B. Conrath, M. Flasar, V. Kunde, P. Lowman, W. Maguire, J. Pearl, J. Pirraglia, R. Samuelson, D. Gautier, P. Gierasch, S. Kumar, C. Ponnamperuma, Science 204(4396), 972–976 (1979)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Hanel et al., Appl. Opt. 19, 1391 (1980)

    ADS  Google Scholar 

  • G.B. Hansen, J. Geophys. Res. 102, 21569–21587 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • G.B. Hansen, J. Geophys. Res. E. 110, E11003 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Hansen, T. McCord, Lunar Planet. Sci. 28, 1565 (1997)

    Google Scholar 

  • B.W. Hapke, J. Geophys. Res. 86, 3039–3054 (1981)

    ADS  Google Scholar 

  • B.W. Hapke, Reflectance and Emittance Spectroscopy (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1993)

    Google Scholar 

  • B. Hapke, H. Van Horn, J. Geophys. Res. 68, 4545–4570 (1963)

    ADS  Google Scholar 

  • A.R. Hendrix et al., J. Geophys. Res. 104, 14169–14178 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • Th. Henning, H. Mutschke, Astron. Astrophys. 327, 743 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • Th. Henning, V.B. Il’in, N.A. Krivova, B. Michel, N.V. Voshchinnikov, Astron. Astrophys. Suppl. 136, 405–406 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • C.A. Hibbitts, J. Szanyi, Icarus 191, 371–380 (2007)

    ADS  Google Scholar 

  • C.A. Hibbitts, T.B. McCord, G.B. Hansen, J. Geophys. Res. 105, 22541–22558 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • C.A. Hibbitts, R.T. Pappalardo, G.B. Hansen, T.B. McCord, J. Geophys. Res. 108(E5), 5036 (2003)

    Google Scholar 

  • J.L. Hinrichs, P.G. Lucy, Icarus 155, 169–180 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • S. Hirabayashi, Y. Hirahara, Chem. Phys. Lett. 361, 265–270 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Hodyss, C.D. Parkinson, P.V. Johnson, J.V. Stern, J.D. Goguen, Y.L. Yung, I. Kanik, Geophys. Res. Lett. 36, L17103 (2009). doi:10.1029/2009GL039336

    ADS  Google Scholar 

  • C.W. Hord et al., Science 253(5027), 1548–1550 (1991)

    ADS  Google Scholar 

  • C.W. Hord, W.E. McClintock, A.I.F. Stewart, C.A. Barth, L.W. Esposito, G.E. Thomas, B.R. Sandel, D.M. Hunten, A.L. Broadfoot, D.E. Shemansky, J.M. Ajello, A.L. Lane, R.A. West, Space Sci. Rev. 60, 503–530 (1992)

    ADS  Google Scholar 

  • D.M. Hudgins, S.A. Sandford, L.J. Allamandola, A.G.G.M.X. Tielens, Astrophys. J. Suppl. Ser. 86, 713–869 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • R.L. Hudson, M.H. Moore, A.M. Cook, Adv. Space Res. 36, 184–189 (2005)

    ADS  Google Scholar 

  • R.L. Hudson, M.H. Moore, L.L. Raines, Icarus 203, 677–680 (2009)

    ADS  Google Scholar 

  • H. Imanaka, B.N. Khare, J.E. Elsila, E.L.O. Bakes, C.P. McKay, D.P. Cruikshank, S. Sugita, T. Matsui, R.N. Zare, Icarus 168, 344–366 (2004)

    ADS  Google Scholar 

  • M.J. Irvine, J.G. Mathieson, A.D.E. Pullin, Aust. J. Chem. 35, 1971–1977 (1982)

    Google Scholar 

  • M. Jacox, D. Milligan, J. Chem. Phys. 54(3), 919 (1971)

    ADS  Google Scholar 

  • H.J. Jödl, in Chemistry and Physics of Matrix-Isolated Species, ed. by L. Andrews, M. Moskovits (North-Holland, Amsterdam, 1989)

    Google Scholar 

  • R.E. Johnson, in Solar System Ices, ed. by B. Schmitt, C. de Bergh, M. Festou (Kluwer Acad., Dordrecht, 1998)

    Google Scholar 

  • R.E. Johnson, W.A. Jesser, Astrophys. J. 480, L79–L82 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Keller, R. Halford, J. Chem. Phys. 17, 26 (1949)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Khanna, M. Ospina, G. Zhao, Icarus 73, 527 (1988)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Khanna, J. Pearl, R. Dahmani, Icarus 115, 250 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  • R. Khanna, M. Lowenthal, H. Ammon, M. Moore, Astrophys. J. Suppl. Ser. 140, 457 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • B.N. Khare, W. Thompson, B. Murray, C. Chyba, C. Sagan, E. Arakawa, Icarus 79, 350 (1989)

    ADS  Google Scholar 

  • H.H. Kieffer, W.D. Smythe, Icarus 21, 506–512 (1974)

    ADS  Google Scholar 

  • S. King, J. Phys. Chem. 75(3), 405 (1971)

    Google Scholar 

  • A.D. Kirshenbaum, A.G. Streng, J. Chem. Phys. 35(4), 1440 (1961)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Kubelka, F. Munk, Z. Tch. Fiz. 12, 593–601 (1931)

    Google Scholar 

  • L. Kou, D. Labrie, P. Chylek, Appl. Opt. 32(19), 3531 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • G.P. Kuiper, Astrophys. J. 100, 378–383 (1944)

    ADS  Google Scholar 

  • G.P. Kuiper, Astron. J. 62, 295 (1957)

    Google Scholar 

  • A. Landau, E. Allin, H. Welsh, Spectrochim. Acta 18, 1 (1962)

    ADS  Google Scholar 

  • A.L. Lane, R.M. Nelson, D.L. Matson, Nature 292, 38–39 (1981)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Léger, J.L. Puget, Astron. Astrophys. 137, L5 (1984)

    ADS  Google Scholar 

  • G.E. Leroi, G.E. Ewing, G.C. Pimentel, J. Chem. Phys. 35, 025 (1961)

    Google Scholar 

  • J.S. Lewis, Icarus 16, 241–252 (1972)

    ADS  Google Scholar 

  • C.F. Lillie et al., Space Sci. Rev. 21(2), 159–181 (1977)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Lowenthal, R. Khanna, M. Moore, Spectrochim. Acta Part A 58, 73 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • P.G. Lucey, J. Geophys. Res. 103, 1703–1713 (1998)

    ADS  Google Scholar 

  • A. Mardyukov, E. Sanchez-Garcia, W. Sander, J. Phys. Chem. A 113(6), 1086–1095 (2009)

    Google Scholar 

  • C. Martin, C. Manca, P. Roubin, Surf. Sci. 502, 280 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • J.V. Martonchik, G.S. Orton, J.F. Appleby, Appl. Opt. 23, 541–547 (1984)

    ADS  Google Scholar 

  • C.M. Masterson, R.K. Khanna, Icarus 83, 83–92 (1990)

    ADS  Google Scholar 

  • R.M.E. Mastrapa, R.H. Brown, Icarus 183, 207–214 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • R.M. Mastrapa, M.P. Bernstein, S.A. Sandford, T.L. Roush, D.P. Cruikshank, C.M. Dalle Ore, Icarus 197, 307–320 (2008)

    ADS  Google Scholar 

  • R.M. Mastrapa, S.A. Sandford, T.L. Roush, D.P. Cruikshank, C.M. Dalle Ore, Astrophys. J. 701, 1347–1356 (2009)

    ADS  Google Scholar 

  • T.B. McCord, G.B. Hansen, R.N. Clark, P.D. Martin, C. A Hibbitts, F.P. Fanale, J.C. Granahan, M. Segura, D.L. Matson, T.V. Johnson, R.W. Carlson, W.D. Smythe, G.E. Danielson, the NIMS team, J. Geophys. Res. 103, 8603–8626 (1998)

    ADS  Google Scholar 

  • T.B. McCord, G.B. Hansen, D.L. Matson, T.V. Johnson, J.K. Crowley, F.P. Fanale, R.W. Carlson, W.D. Smythe, P.D. Martin, C.A. Hibbitts, J.C. Granahan, A. Ocampo, the NIMS team, J. Geophys. Res. 104, 11,827–11,852 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • T.B. McCord, G. Teeter, G.B. Hansen, M.T. Sieger, T.M. Orlando, J. Geophys. Res. 107, 4-1–4-6 (2002)

    Google Scholar 

  • D. Milligan, M. Jacox, J. Chem. Phys. 41(10), 3032 (1964)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Moll, D. Clutter, W. Thompson, J. Chem. Phys. 45(12), 4469 (1966)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Moore, Icarus 59, 114 (1984)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Moore, R. Hudson, Astrophys. J. 401, 353 (1992)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Moore, R. Hudson, Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 103, 45 (1994)

    ADS  Google Scholar 

  • M.H. Moore, R.L. Hudson, Icarus 154, 282–288 (2000)

    ADS  Google Scholar 

  • M.H. Moore, B. Donn, R.L. Hudson, Icarus 74, 399–412 (1988)

    ADS  Google Scholar 

  • M.H. Moore, R. Khanna, B. Donn, J. Geophys. Res. 96, 17,541–17,545 (1991) (ISSN 0148-0227)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Moore, R. Ferrante, J. Nuth III, Planet. Space Sci. 44(9), 927 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • J.M. Moore, B. Bierhaus, C. Chapman, F. Chuang, R.N. Clark, J.B. Dalton, R. Greeley, C. Hibbitts, J. Klemaszewski, P. Schenk, J. Spencer, R. Wagner, in Jupiter ed. by F. Bagenal (University of Arizona Press, Tucson, 2004)

    Google Scholar 

  • M.H. Moore, R.L. Hudson, R.W. Carlson, Icarus 189, 409–423 (2007)

    ADS  Google Scholar 

  • V.I. Moroz, Astron. Z. 42, 1287–1295 (1965) (in Russian). Trans Sov. Astron. A. J. 9, 999–1006

    ADS  Google Scholar 

  • M.J. Mumma, N. Dello Russo, M.A. DiSanti, K. Magee-Sauer, R.E. Novak, S. Brittain, T. Rettig, I.S. McLean, D.C. Reuter, L.-H. Xu, Science 292(5520), 1334–1339 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • D. Nash, B. Betts, Icarus 117, 402 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  • D.B. Nash, B.B. Betts, in Solar System Ices, ed. by B. Schmitt, C. de Bergh, M. Festous (Kluwer Academic, Dordrecht, 1998)

    Google Scholar 

  • S.F. Newman, B.J. Buratti, R. Jaumann, J.M. Bauer, T.W. Momary, Astrophys. J. 670, L143–L146 (2007)

    ADS  Google Scholar 

  • F.E. Nicodemus, Appl. Opt. 4, 767–773 (1965)

    ADS  Google Scholar 

  • K.S. Noll, R.E. Johnson, A.L. Lane, D.L. Domingue, H.A. Weaver, Science 273, 341–343 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • K.S. Noll, T.L. Roush, D.P. Cruikshank, Y.J. Pendleton, R.E. Johnson, Nature 388, 45–47 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • G.S. Orton, J.R. Spencer, L.D. Travis, T.Z. Martin, L.K. Tamparri, Science 274, 389–391 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Owen, D. Cruikshank, C. Dalle Ore, T. Geballe, T. Roush, C. de Bergh, R. Meier, Y. Pendleton, B. Khare, Icarus 149, 160 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Palumbo, G. Strazzulla, Astron. Astrophys. 269, 568 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Palumbo, A. Tielens, A. Tokunaga, Astrophys. J. 449, 674 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  • M. Palumbo, A. Castorina, G. Strazzulla, Astron. Astrophys. 342, 551 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Pearl, M. Ngoh, M. Ospina, R. Khanna, J. Geophys. Res. 96(E2), 17,477 (1991)

    ADS  Google Scholar 

  • C.B. Pilcher, S.T. Ridgway, T.B. McCord, Science 178, 1087–1089 (1972)

    ADS  Google Scholar 

  • J.B. Pollack, F.C. Witteborn, F.E. Erickson, D.W. Strecker, J.B. Baldwin, T.E. Bunch, Icarus 36, 271–303 (1978)

    ADS  Google Scholar 

  • C. Porco et al., Space Sci. Rev. 115, 363–497 (2004)

    ADS  Google Scholar 

  • L.M. Prockter et al., Space Sci. Rev. (2010, this issue). doi:10.1007/s11214-010-9649-8

    Google Scholar 

  • E. Quirico, B. Schmitt, Icarus 127, 354–378 (1997a)

    ADS  Google Scholar 

  • E. Quirico, B. Schmitt, Icarus 128, 181–188 (1997b)

    ADS  Google Scholar 

  • E. Quirico, B. Schmitt, R. Bini, P. Salvi, Planet. Space Sci. 44(9), 973 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • F. Reding, D. Horning, J. Chem. Phys. 27(5), 1024 (1957)

    ADS  Google Scholar 

  • D.C. Reuter et al., Space Sci. Rev. 140, 129–154 (2008)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, LPI 27, 1107R (1996a)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, J. Geophys. Res. 101(E1), 2215 (1996b)

    MathSciNet  ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, J. Geophys. Res. 106(E12), 33,315 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, R. Singer, LPI 14, 654R (1983)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, R. Singer, T. McCord, LPI 18, 854R (1987a)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, R. Singer, T. McCord, LPI 18, 856R (1987b)

    ADS  Google Scholar 

  • T. Roush, R. Singer, T. McCord, LPI 18, 858R (1987c)

    ADS  Google Scholar 

  • T.L. Roush, J.B. Pollack, F.C. Witteborn, J.D. Bregman, J.P. Simpson, Icarus 86, 355–382 (1990)

    ADS  Google Scholar 

  • T.L. Roush, J.B. Pollack, J. Orenberg, Icarus 94, 191–208 (1991)

    ADS  Google Scholar 

  • E.E. Russell et al., Space Sci. Rev. 60, 531–563 (1992)

    ADS  Google Scholar 

  • F. Salama, L. Allamandola, F. Witteborn, D. Cruikshank, S. Sandford, J. Bregman, Icarus 83, 66 (1990)

    ADS  Google Scholar 

  • J.W. Salisbury, L.S. Walter, N. Vergo, D.M. D’Aria, Infrared (2.1–2.5 μ m) Spectra of Minerals (Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1991)

    Google Scholar 

  • S. Sandford, L. Allamandola, Astrophys. J. 355, 357 (1990)

    ADS  Google Scholar 

  • S.A. Sandford, L.J. Allamandola, Icarus 106, 478–488 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • V. Schettino, I. Hisatsune, J. Chem. Phys. 52(1), 9 (1970)

    ADS  Google Scholar 

  • P.M. Schenk, W.B. McKinnon, D. Gwynn, J.M. Moore, Nature 410, 57–60 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • B. Schmitt, C. De Bergh, E. Lellouch, J.P. Maillard, A. Barbe, S. Doute, Icarus 111, 79 (1994)

    ADS  Google Scholar 

  • B. Schmitt, E. Quirico, F. Trotta, W.M. Grundy, in Solar System Ices, ed. by B. Schmitt et al. (Kluwer, Dordrecht, 1998)

    Google Scholar 

  • W. Schutte, A. Tielens, S. Sandford, Astrophys. J. 382, 523 (1991)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Schutte, P. Gerakines, T. Geballe, E. van Dishoeck, J. Greenberg, Astron. Astrophys. 309, 633 (1996a)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Schutte, A. Tielens, D. Whittet, A. Boogert, P. Ehrenfreund, T. de Graauw, T. Prusti, E. van Dishoeck, P. Wesselius, Astron. Astrophys. 315, L333 (1996b)

    ADS  Google Scholar 

  • N. Sheppard, H.A. Willis, J.C. Rigg, Pure Appl. Chem. 57(1), 105–120 (1985)

    Google Scholar 

  • J.H. Shirley, J.B. Dalton, L.M. Prockter, L.W. Kamp, Icarus (2010, in press)

  • Y. Shkuratov, Y.S. Grynko, Icarus 173(1), 16–28 (2005). doi:10.1016/j.icarus.2003.12.022

    ADS  Google Scholar 

  • Y. Shkuratov, L. Starukhina, H. Hoffman, G. Arnold, Icarus 137(2), 235–246 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • G.S. Sill, R.N. Clark, in Satellites of Jupiter, ed. by D. Morrison (Univ. of Arizona Press, Tucson, 1982)

    Google Scholar 

  • G.S. Sill, U. Fink, J.R. Ferraro, J. Opt. Soc. Am. 70, 724–739 (1980)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Sill, U. Fink, J. Ferraro, J. Chem. Phys. 74(2), 997 (1981)

    ADS  Google Scholar 

  • R.B. Singer, T.L. Roush, J. Geophys. Res. 90(B14), 12434–12444 (1985)

    ADS  Google Scholar 

  • L. Slobodkin, I. Buyakov, N. Triput, R. Cess, J. Caldwell, T. Owen, Nature 285, 211 (1980)

    ADS  Google Scholar 

  • W.H. Smith, G. Leroi, J. Chem. Phys. 45(1), 1767 (1966)

    ADS  Google Scholar 

  • W.D. Smythe, Icarus 24, 421–427 (1975)

    ADS  Google Scholar 

  • J.R. Spencer, W.M. Calvin, Astron. J. 124, 3400–3403 (2002)

    ADS  Google Scholar 

  • J.R. Spencer, L.K. Tamppari, T.Z. Martin, L.D. Travis, Science 284, 1514–1516 (1999)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Staats, H. Morgan, J. Chem. Phys. 31, 553 (1959)

    ADS  Google Scholar 

  • S.A. Stern, Space Sci. Rev. 140, 155–187 (2008)

    ADS  Google Scholar 

  • J. Stewart, J. Chem. Phys. 26(2), 248 (1957)

    ADS  Google Scholar 

  • R. St. Louis, B. Crawford Jr., J. Chem. Phys. 37, 2156 (1962)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Strazzulla, J. Brucato, G. Cimino, M. Palumbo, Planet. Space Sci. 44(11), 1447 (1996)

    ADS  Google Scholar 

  • P. Thomas, J. Veverka, Icarus 64, 414–424 (1985)

    ADS  Google Scholar 

  • J.L. Thompson, J.W. Salisbury, Rem. Sens. Env. 45, 1–13 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Tobie et al., Space Sci. Rev. (2010, this issue). doi:10.1007/s11214-010-9641-3

    Google Scholar 

  • S. Trakhtenberg, R. Naaman, Thin Solid Films 327, 499 (1998)

    ADS  Google Scholar 

  • K. Tryka, R. Brown, V. Anicich, D. Cruikshank, T. Owen, Science 261, 751 (1993)

    ADS  Google Scholar 

  • V. Vaida, D.J. Donaldson, S.J. Strickler, S.L. Stephens, J.W. Birks, J. Phys. Chem. 93, 506 (1989)

    Google Scholar 

  • A.J. Verbiscer, D.E. Peterson, M.F. Skrutskie, M. Cushing, P. Helfenstein, M.J. Nelson, J.D. Smith, J.C. Wilson, Icarus 182, 211–223 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • A.J. Verbiscer, M. Skrutskie, J. Wilson, M. Nelson, P. Helfenstein, Bull. Am. Astron. Soc. 40, 510 (2008) #61.02

    ADS  Google Scholar 

  • F. Verderame, J. Nabgen, E. Nixon, J. Chem. Phys. 39(9), 2274 (1963)

    ADS  Google Scholar 

  • R.A. Vidal, D. Bahr, R.A. Baragiola, M. Peters, Science 27, 1839–1842 (1997)

    ADS  Google Scholar 

  • J.H. Waite et al., Science 311, 1419–1422 (2006)

    ADS  Google Scholar 

  • J.H. Waite, W.S. Lewis, B.A. Magee, J.I. Lunine, W.B. McKinnon, C.R. Glein, O. Mousis, D.T. Young, T. Brockwell, J. Westlake, M.-J. Nguyen, B.D. Teolis, H.B. Niemann, R.L. McNutt Jr, M. Perry, W.-H. Ip, Nature 460, 487–490 (2009)

    ADS  Google Scholar 

  • S.G. Warren, Appl. Opt. 23, 1206–1225 (1984)

    ADS  Google Scholar 

  • S.G. Warren, Appl. Opt. 25, 2650–2674 (1986)

    ADS  Google Scholar 

  • S.G. Warren, R.E. Brandt, J. Geophys. Res. 113(D14220) (2008). doi:10.1029/2007JD009744

  • H.A. Weaver, W.C. Gibson, M.B. Tapley, L.A. Young, S.A. Stern et al., Space Sci. Rev. 140, 75–91 (2008)

    ADS  Google Scholar 

  • W. Weltner, P. Walsh, C. Angell, J. Chem. Phys. 40(5), 1299 (1964)

    ADS  Google Scholar 

  • G. Wieder, D. Dows, J. Chem. Phys. 37(12), 1962

  • M. Wierzejewska, Z. Mielke, Chem. Phys. Lett. 349, 227 (2001)

    ADS  Google Scholar 

  • W.J. Wiscombe, Appl. Opt. 19, 1505–1509 (1980)

    ADS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Planetary Ices Group, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, MS 183-301, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109-8001, USA

    J. B. Dalton

Authors
  1. J. B. Dalton
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to J. B. Dalton.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Dalton, J.B. Spectroscopy of Icy Moon Surface Materials. Space Sci Rev 153, 219–247 (2010). https://doi.org/10.1007/s11214-010-9658-7

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11214-010-9658-7

Keywords

Search

Navigation