使用 IGRINS 光谱仪观测 Uranus 近红外热大气 $H_2$ 发射光谱——2018 和 2023 两次观测

地面近红外观测已揭示， Voyager 2 检测到的乌拉诺斯异常热上层大气正在持续冷却。观测到的 $H_3^+$ 和 $H_2$ 发射线光谱分别探测了乌拉诺斯的电离层和热大气。以往观测表明，冷却持续超过2007年春分仪式，此时季节日照开始对赤道北半球产生净加热。大多数观测尤其是针对 $H_2$，在中等光谱分辨率(R ~1000到3000)下进行，此分辨率导致每个光谱分辨单元的天空背景噪声更大。我们报告首次使用高光谱分辨率观测乌拉诺斯基带，对称变振双极 $H_2$ 发射光谱；此时天空背景被抑制，狭窄的行星发射线凸显于行星连续光谱上。使用分辨率为 R ~45,000 的 IGRINS 光谱仪，在2018年10月26&27日于 Lowell 发现台望远镜以及2023年11月27日于 Gemini South 观测到乌拉诺斯。这些观测显示，乌拉诺斯热大气的对称变振温度分别为542±25 K和397±32 K。Discovery 台的连续数夜高温观测表明，乌拉诺斯近红外 $H_2$ 极光分别在赤道北半球和赤道南半球被检测到。IGRINS 的综合结果支持乌拉诺斯热大气通过2023年仪式持续冷却，73%通过春季季节。