彗星C/1995 O1 Hale-Bopp中原子氧可见谱线发射的模型
地球与行星天体物理
2015-06-12 v1 原子物理
空间物理
摘要
我们最近开发了一个耦合的化学-发射模型，用于彗星Hyakutake上原子氧的绿色和红色双线发射。在本文中，我们将模型应用于彗星Hale-Bopp，其H2O产率比彗星Hyakutake高一个数量级，以评估与O(1S)和O(1D)原子的产生和损失以及绿色和红色双线发射过程相关的光化学。我们给出了不同光解离过程形成O(1S)和O(1D)的波长相关光衰减率。计算得到的O(1S)和O(1D)原子的辐射效率曲线表明，在彗星Hale-Bopp中，绿色和红色双线发射主要分别发生在径向距离10^3和10^4 km以上。模型计算的[OI]6300埃发射表面亮度和在Fabry-Pérot光谱仪视场上的平均强度与Morgenthaler等人(2001)的观测一致，而绿色与红色双线发射的强度比与Zhang等人(2001)的观测一致。在彗星Hale-Bopp中，对于彗心距小于10^5 km的区域，[OI]6300埃线的强度主要由H2O的光解离决定。超过10^5 km，O(1D)的产生由水的光化学子产物OH的光解离主导。而[OI]5577埃发射线则由H2O和CO2两者的光解离控制。计算的不同光解离过程中的平均过剩能量表明，与H2O的光解离相比，CO2的光解离可以产生具有更高过剩速度的O(1S)原子。因此，我们的模型计算表明，在多个源参与O(1S)形成的情况下，可能是导致在若干彗星中观察到的绿线宽度大于红线双线发射宽度的原因。
引用
@article{arxiv.1211.5008,
title = {Model for Atomic Oxygen Visible Line Emissions in Comet C/1995 O1 Hale-Bopp},
author = {Susarla Raghuram and Anil Bhardwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.5008},
year = {2015}
}