彗星中不同核心距离处的禁戒氧线
摘要
为了研究彗星彗发中 [OI] 线的形成——即 5577 A（绿线）、6300 A 和 6364 A（两条红线）——并利用绿线与红线双峰发射强度比（G/R 比）及谱线速度宽度确定氧原子的母体物种。我们在 ESO VLT 获取了彗星 C/2002 T7 (LINEAR)、73P-C/Schwassmann-Wachmann 3、8P/Tuttle 和 103P/Hartley 2 在接近地球时（< 0.6 au）的高分辨率光谱观测数据。利用观测光谱，我们确定了三条 [OI] 线的强度和宽度。我们对光谱进行了空间提取，以实现约 1-2"的最佳分辨率，即取决于彗星地心距离的 100 至 400 km 的投影核心距离。我们从 [OI] 绿线中剔除了 C2 线的混合污染。研究发现，所有四颗彗星上观测到的 G/R 比均随投影核心距离的变化而变化。这主要是由于内彗发中水分子对 O(1S) 和 O(1D) 的碰撞猝灭所致。观测到的绿发射线宽度约为 2.5 km/s，并随距核距离的增加而减小，这可以通过最内层彗发中 CO2 对 O(1S) 产生的贡献变化来解释。CO2 分子的光致离解似乎在更靠近核的地方产生 O(1S)，而水分子则在 1000 km 以外形成所有的 O(1S) 和 O(1D) 原子。因此我们得出结论，在内彗发中产生 O(1S) 和 O(1D) 的主要母体物种并不总是相同的。观测结果在 Bhardwaj & Raghuram (2012) 的耦合化学 - 发射模型框架下进行了解释，并从观测到的 G/R 比推导出了 CO2 相对丰度的上限。测量 [OI] 线确实可以提供一种确定彗星中 CO2 相对丰度的新方法。
引用
@article{arxiv.1409.6249,
title = {Forbidden oxygen lines at various nucleocentric distances in comets},
author = {A. Decock and E. Jehin and P. Rousselot and D. Hutsemékers and J. Manfroid and S. Raghuram and A. Bhardwaj and B. Hubert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.6249},
year = {2015}
}
备注
accepted for publication in A&A, the abstract is shortened