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耀斑斑点上层色差烛霜的微物理模型

地球与行星天体物理 2026-02-18 v2

摘要

耀斑斑点 (GRS) 红色显色的起源是天体科学中的长期问题。尽管提出了多个候选色差烛霜,但至今尚无明确结论关于其本质、演化或与大气动力学的关系。本文我们对 GRS 上的 reddish 烛霜进行微物理模拟并量化维持其所需的注入通量和 timescales。匹配此前报告的色差烛霜柱质量和有效半径需要注入通量为 1×10121\times10^{-12}-7×10127\times10^{-12} kg m2^{-2} s1^{-1},在上层热层中低上升速度 (vtrop1.5×104v_{\mathrm{trop}}\lesssim1.5\times10^{-4} m s1^{-1}) 和每 μ\mum 至少 20 电子/粒子的电荷。此类通量超过目前日常 Jupiter 光化学模型通过 NH3_3-C2_2H2_2 光化学在 0.1-0.2 巴bar 处供应的质量通量,这是近期文献中最流行的色差烛霜通路。我们发现烛霜形成时间的下限为 7 年。我们还评估了常用尺度和垂直分布参数化对色差烛霜的影响,发现涡流扩散会阻止薄层的长期局限,且消光主要由可由单一对数正态尺寸分布表示的粒子所主导。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.14911,
  title  = {Microphysical Model of Jupiter's Great Red Spot Upper Chromophore Haze},
  author = {Asier Anguiano-Arteaga and Santiago Perez-Hoyos and Agustin Sanchez-Lavega and Patrick G. J. Irwin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14911},
  year   = {2026}
}

备注

47 pages, 16 figures. Accepted for publication in Icarus