基于 Juno MWR 与 VLA 木星观测的氨丰度反演
地球与行星天体物理
2025-02-25 v1
摘要
行星大气中微量气体的垂直分布可通过大气热辐射观测获得。然而，反演射电观测以恢复大气结构并非易事，且解具有简并性。我们提出了一种描述微量气体垂直分布的建模框架，该框架结合了基于垂直温度结构的热化学平衡模型，并将这些结果与氨可在预定义压力节点间变化的模型进行比较。为此，我们从 Juno 微波辐射计（MWR）反演天底亮温与临边昏暗参数及其不确定性。随后我们将此框架应用于 Juno 运行首年（近木点穿越 1–12）的 MWR 观测，以及用升级后的甚大阵列（VLA）（de Pater 2016, 2019a）获取的经度平均纬度扫描。我们利用该模型约束 -60° 至 60° 纬度之间直至 100 bar 深度的氨分布。我们将氨丰度约束为 340.5^{+34.8}_{-21.2} ppm（2.30^{+0.24}_{-0.14} × 太阳丰度），并发现氨在直至约 20 bar 深度处存在亏损，这支持在氨云和水云层下方存在消耗大气的过程。在赤道处我们发现氨随高度增加，而中纬度的带与区可追踪至大气混合均匀的水平。氨丰度的纬度变化似乎与较高海拔处所示相反，这支持堆叠胞环流模型的存在。
引用
@article{arxiv.2209.03513,
title = {Ammonia Abundance Derived from Juno MWR and VLA Observations of Jupiter},
author = {Chris Moeckel and Imke de Pater and David DeBoer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03513},
year = {2025}
}
备注
Accepted by Planetary Science Journal