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海王星大气甲烷 D/H 比建模——初步结果

地球与行星天体物理 2015-03-30 v1

摘要

太阳系天体的氘氢比(D/H 比)是其形成历史的重要线索。在此,我们将海王星大气模型拟合至双子座近红外光谱仪(GNIRS)的高光谱分辨率观测数据,并确定了红外 H 波段(\sim 1.6 {\mu}m)甲烷吸收中的 D/H 比。该模型利用我们的大气辐射传输软件 VSTAR(Versatile Software for the Transfer of Atmospheric Radiation)和大气拟合软件 ATMOF(ATMOspheric Fitting)推导得出。本工作所使用的甲烷谱线列表仅在近几年才可用,从而能够修正早期的估计值。我们识别出行星盘上的一个明亮区域,并发现其对应于一个光学厚的低层云。我们初步确定的 CH3_{\rm 3}D/CH4_{\rm 4} 比为 3.0×104\times10^{-4},这与 Irwin 等人(2014)最近利用相同模型参数和谱线列表但不同观测数据得出的 3.00.9+1.0×104^{+1.0}_{-0.9}\sim\times10^{-4} 一致。这一结果支持了海王星的原太阳冰 D/H 比远小于彗星的证据,并表明海王星是在其当前轨道内侧形成的。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.06505,
  title  = {Atmospheric Modelling for Neptune's Methane D/H Ratio - Preliminary Results},
  author = {Daniel V. Cotton and Lucyna L. Kedziora-Chudczer and Kimberly Bott and Jeremy Bailey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.06505},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 4 figures, 1 table. Accepted to the Proceedings of the 14th Australian Space Research Conference