土卫六大气中 CH$_3$C$_3$N 的探测
地球与行星天体物理
2020-11-11 v1
摘要
土卫六拥有稠密、富含有机物的 atmosphere，主要由 N 和 CH 组成，并含有少量碳氢化合物和含氮物质。借助阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）在 6 波段（230-272 GHz）的高灵敏度观测，我们通过观测 和 转动带中的七个跃迁，首次在土卫六大气中光谱探测到 CHCN（甲基氰基乙炔或氰基丙炔）。土卫六上 CHCN 的存在由 Cassini 离子与中性质谱仪对其质子化形式 CHNH 的探测所暗示，但由于缺乏合适的实验室反应数据，相关（去质子化）中性产物的大气丰度尚未得到很好约束。在此，基于对土卫六中层大气 400 km 以上高度敏感的辐射传输模型，我们推导出 CHCN 的柱密度为 (3.8-5.7) cm。与实验室和光化学模型结果比较，甲基氰基乙炔的探测为确定相关生成路径（如涉及 CN、CCN 和碳氢化合物的路径）及反应速率系数提供了重要约束。这些结果也进一步证明了 ALMA 和（亚）毫米波光谱学对未来研究土卫六有机物储库和大气化学的重要性，因为 CHCN 是迄今在土卫六大气中光谱探测到的最重极性分子。
引用
@article{arxiv.2010.08654,
title = {Detection of CH$_3$C$_3$N in Titan's Atmosphere},
author = {A. E. Thelen and M. A. Cordiner and C. A. Nixon and V. Vuitton and Z. Kisiel and S. B. Charnley and M. Y. Palmer and N. A. Teanby and P. G. J. Irwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.08654},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 6 figures, 2 tables. Accepted in ApJ Letters