贫水彗星 C/2016 R2 (Pan-STARRS) 中的原子碳、氮、氧禁戒发射线

S. Raghuram; D. Hutsemékers; C. Opitom; E. Jehin; A. Bhardwaj; J. Manfroid

doi:10.1051/0004-6361/201936713

贫水彗星 C/2016 R2 (Pan-STARRS) 中的原子碳、氮、氧禁戒发射线

地球与行星天体物理 2020-03-25 v1

作者: S. Raghuram , D. Hutsemékers , C. Opitom , E. Jehin , A. Bhardwaj , J. Manfroid

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摘要

富 N $_2$ 和 CO、贫水的彗星 C/2016 R2 (Pan-STARRS)(以下简称“C/2016 R2”)是一颗可供详细光谱分析的特殊彗星。我们旨在探究在该成分异常的彗发中,产生不同亚稳态与禁戒发射的母体物质相关光化学。我们重新分析了 2018 年 2 月使用欧洲南方天文台(ESO)甚大望远镜(VLT)的 UVES 光谱仪获取的彗星 C/2016 R2 高分辨率光谱。在该彗星距太阳 2.8 au 时,其光学光谱中观测到了 [CI]、[NI] 和 [OI] 的多种禁戒原子发射线。所观测的禁戒发射强度比在一个耦合化学发射模型框架下被研究。模型计算表明,CO $_2$ 是 C/2016 R2 彗发中原子氧绿色与红色双线发射的主要来源(而对大多数彗星通常来自 H $_2$ O),而 CO 和 N $_2$ 分别主导原子碳与氮发射。与观测相比,我们模拟的氧绿线对红双线之比以及碳对氮发射之比高出 3 倍。这些差异可能源于光子截面相关不确定性或未知的生成/损耗源。当考虑 O $_2$ 丰度且其生成率为 CO 生成率的 30% 时,我们模拟的氧绿线对红双线发射比接近观测值。对于 N( $^2$ D),碰撞猝灭并非显著损耗过程,尽管其辐射寿命较长( $\sim$ 10 小时)。因此,观测到的 [NI] 双线发射比([NI] 5198/5200)为 1.22,比地面测量值小 1.4 倍,主要源于 N( $^2$ D) 的特征辐射衰变。

关键词

彗星 C/2016 R2 禁戒发射线原子碳原子氮原子氧光化学耦合化学模型

引用

@article{arxiv.2001.03315,
  title  = {Atomic carbon, nitrogen, and oxygen forbidden emission lines in the water-poor comet C/2016 R2 (Pan-STARRS)},
  author = {S. Raghuram and D. Hutsemékers and C. Opitom and E. Jehin and A. Bhardwaj and J. Manfroid},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03315},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages,11 Figures, 7 Tables

贫水彗星 C/2016 R2 (Pan-STARRS) 中的原子碳、氮、氧禁戒发射线

摘要

关键词

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