新视野号对冥王星当前大气中 O$_2$ 的上限测定
地球与行星天体物理
2017-08-02 v1
摘要
Rosetta 航天器在 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星的彗发中发现了分子氧 (O) (Bieler et al. 2015)，这一惊人发现挑战了我们对柯伊伯带天体表面及内部这种挥发性物质储量的理解。该发现促使我们寻找柯伊伯带行星冥王星大气中的氧气，因为即使在冥王星的表面温度下 O 也是挥发性的。在 2015 年 7 月新视野号飞掠冥王星期间，航天器利用各种观测手段探测了冥王星大气的成分，包括由 Alice 紫外光谱仪观测到的紫外太阳掩星 (Stern et al. 2015; Gladstone et al. 2016; Young et al. 2017)。如这些报告所述，冥王星大气中分子物质的吸收使得 N 以及 CH、CH、CH 和 CH 等碳氢化合物得以被探测到。我们在此进一步检验了这些数据，以寻找来自分子氧 (O) 的紫外吸收，因为 O 在 Alice 光谱仪的带通内具有显著的截面。我们没有发现 O 吸收的证据，并将冥王星大气中 O 的总量上限确定为切线高度至 700 km 的函数。在大部分大气中，该上限以视线方向丰度单位计约为 ~3x10 cm，视切线高度不同对应于 10 到 10 的混合比，远低于 67P/CG 彗星中的含量。
引用
@article{arxiv.1706.04232,
title = {New Horizons Upper Limits on O$_2$ in Pluto's Present Day Atmosphere},
author = {J. A. Kammer and S. A. Stern and G. R. Gladstone and L. A. Young and C. B. Olkin and A. Steffl and H. A. Weaver and K. Ennico},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.04232},
year = {2017}
}
备注
5 pages, 3 figures, 1 table, The Astronomical Journal, 2017, in press