火星昼侧高层大气中的禁戒原子氧发射
地球与行星天体物理
2021-02-17 v1 大气与海洋物理
摘要
近日，欧洲空间局 ExoMars 痕量气体轨道器（TGO）上的 Nadir and Occultation for Mars Discovery（NOMAD）紫外与可见光光谱仪在火星高层大气昼侧同时测量了 [OI] 2972 与 5577 {\AA}（绿色）发射的临边发射强度。我们旨在探究火星昼侧高层大气中所有这些禁戒原子氧发射（[OI] 2972、5577、6300、6464 {\AA}）的光化学过程，以及这些发射谱线在昼侧可见光光谱中同时探测的适宜条件。我们建立了一个光化学模型，通过纳入火星高层大气中不同含氧物种的各种化学反应，研究 O(1S) 与 O(1D) 的产生与损耗过程。将 Fox（2004）模拟的中性密度剖面减小 2 倍后，计算得到的 [OI] 5577 与 2972 {\AA} 发射临边强度剖面与 NOMAD-TGO 观测一致。在此情形下，在 120 km 以下高度，我们模拟的 [OI] 6300 {\AA} 发射临边强度比 NOMAD-TGO 对 [OI] 2972 {\AA} 发射的观测值小 2 至 5 倍，而在该高度以上则与观测上限相当。我们研究了可影响这些原子氧禁戒发射谱线临边强度的各种参数。当火星处于近近日点且为太阳活动极大期条件时，我们计算的 [OI] 6300 {\AA} 发射临边强度表明，这些禁戒发射应都可在火星高层大气昼侧获取的 NOMAD-TGO 可见光光谱中观测到。更多禁戒原子氧发射谱线的同时观测将有助于理解火星昼侧高层大气中含氧物种的光化学过程。
引用
@article{arxiv.2012.05593,
title = {Forbidden atomic oxygen emissions in the Martian dayside upper atmosphere},
author = {Susarla Raghuram and Sonal Kumar Jain and Anil Bhardwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05593},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 5 figures