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木卫二的可见光极光

地球与行星天体物理 2018-10-10 v1

摘要

极光发射为研究太阳系卫星的稀薄大气提供了机会,揭示了分子与原子物种的存在和丰度及其空间与时间变率。远紫外极光数十年来一直被用于研究伽利略卫星的大气。在此我们呈现首次探测到的木卫二在 6300/6364 \AA{} 处源自亚稳态 O(1(^1D) 的可见光波长原子氧极光,该观测由 Keck I 与哈勃空间望远镜在 2018 年 2 月至 4 月木卫二六次被木星掩食期间完成。盘积分的 O(1^1D) 亮度在日期之间从 <<500 R 变化至超过 2 kR,平均比 OI 1356 \AA{} 亮度高出一个数量级(15 倍)。6300/5577 \AA{} 处的发射比可诊断母体分子;我们的数据集中未探测到 5577 \AA{} 发射,这有利于 O2_2 作为主导大气成分,并排除了高于 0.35 的 O/O2_2 混合比。对于 O2_2 大气及木卫二轨道处的典型等离子体条件,所测表面亮度范围对应于 1-9×\times1014^{14} cm2^{-2} 的柱密度。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.04617,
  title  = {Europa's Optical Aurora},
  author = {Katherine de Kleer and Michael E Brown},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.04617},
  year   = {2018}
}