利用 APEX 望远镜测量彗星 C/2014 Q2 (Lovejoy) 的分子丰度
地球与行星天体物理
2017-12-15 v2
摘要
彗星成分为理解太阳系形成过程中的化学与物理过程提供了关键信息。我们在此报告于 2015 年 1 月 UT 16.948 至 18.120 期间，使用阿塔卡马探路者实验（APEX）1 波段接收机对长周期亮彗星 C/2014 Q2 (Lovejoy) 进行的毫米波光谱观测，当时彗星日心距为 1.30 AU、地心距为 0.53 AU。亮彗星允许对其彗发中升华的气态挥发物进行灵敏观测。这些观测使我们探测到 HCN、CH3OH（多个跃迁）、H2CO 和 CO，并测得精确的分子产率。此外，基于目标光谱范围内最强谱线的平均以提高信噪比，推导出了对复杂分子乙醛（CH3CHO）和甲酰胺（NH2CHO）的灵敏上限。气体产率使用涉及与 H2O 碰撞及辐射泵浦的非 LTE 分子激发计算推导，后者在因太阳辐照而重要的外彗发中变得显著。我们发现 C/2014 Q2 (Lovejoy) 中 CO 贫化，相对于水的产率为 2%，且 Q(HCN)/Q(H2O) 为 0.1%、Q(H2CO)/Q(H2O) 为 0.2%，相对丰度较低。相比之下，CH3OH 相对丰度 Q(CH3OH)/Q(H2O) 为 2.2%，接近其他彗星中观测到的均值。测得的产率与该天体其他设备在相似波长下推导的值一致，并考虑了视场的差异。基于包括 C/2014 Q2 在内四颗亮彗星中有机分子的观测混合比，我们找到了一些支持冷尘上原子加成反应为部分分子起源的证据。
引用
@article{arxiv.1710.11117,
title = {Measuring molecular abundances in comet C/2014 Q2 (Lovejoy) using the APEX telescope},
author = {M. de Val-Borro and S. N. Milam and M. A. Cordiner and S. B. Charnley and I. M. Coulson and A. J. Remijan and G. L. Villanueva},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.11117},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 7 figures, to be published in MNRAS