朦胧蓝世界:天王星与海王星(含暗斑)的整体气溶胶模型
地球与行星天体物理
2022-07-06 v2
摘要
我们呈献对若干仪器所得天王星与海王星可见光/近红外(0.3–2.5 微米)观测的再分析(使用 Minnaert 临边昏暗近似)。我们找到了一个与两行星观测反射光谱一致的气溶胶垂直分布通用模型,包括:1) 基底压力 > 5–7 bar 的深层气溶胶层,假定由 H2S 冰与光化学霾混合物构成;2) 在 1–2 bar 甲烷凝结层处、具有高静态稳定度层重合的光化学霾/冰层;3) 从该病延伸向上穿过平流层、由光化学霾粒子(被认为在此产生)构成的延展光化学霾层,其成分可能与 1–2 bar 层大体相同。对海王星,我们发现还需在 ~0.2 bar 处添加一层微米级甲烷冰粒子,以解释长波甲烷吸收波段的增强反射。我们提出,在 1–2 bar 气溶胶层基底凝结于霾粒子的甲烷形成冰/霾粒子,其迅速增长至大尺寸并立即“雪落”(如 Carlson 等 1988 所预言),在更深层重新蒸发以释放其核心霾粒子,充当 H2S 冰形成的凝结核。此外,我们发现“暗斑”(如 Voyager-2/ISS 大暗斑与 HST/WFC3 NDS-2018)的光谱特征可由仅深层气溶胶层的变暗或可能清除很好地建模。
引用
@article{arxiv.2201.04516,
title = {Hazy blue worlds: A holistic aerosol model for Uranus and Neptune, including Dark Spots},
author = {Patrick G. J. Irwin and Nicholas A. Teanby and Leigh N. Fletcher and Daniel Toledo and Glenn S. Orton and Michael H. Wong and Michael T. Roman and Santiago Perez-Hoyos and Arjuna James and Jack Dobinson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04516},
year = {2022}
}
备注
58 pages, 23 figures, 4 tables