土卫六电离层中的含氮阴离子与索林生长：对卡西尼CAPS-ELS观测的启示
地球与行星天体物理
2019-03-06 v1
摘要
卡西尼号上的卡西尼等离子光谱仪（CAPS）电子能谱仪（ELS）揭示了土卫六电离层950 km以上负离子的意外丰富。原位测量表明存在质荷比高达13,800 u/q的带负电粒子。目前，仅有少数阴离子被光化学模型表征，主要由CH碳链和CN氰基化合物（）组成；它们的形成基本上是通过从其母体中性分子中提取质子而发生的。然而，还有许多其他物种尚未被探测和识别。考虑到导致数千u/q化合物的高效阴离子增长，有必要更好地表征首批轻物种。在此，我们展示了在\ce{N2}:\ce{CH4}尘埃等离子体放电中获得的质荷比高达200 u/q的新负离子测量，再现了类似于土卫六电离层的条件。我们将其与T18遭遇期间土卫六电离层顶附近的高空CAPS-ELS测量进行比较。观察到的主要峰与观测结果一致。然而，许多其他先前未考虑的物种（例如\ce{CNN-}、\ce{CHNN-}）表明含两个或三个氮原子的含N化合物丰富，与索林中发现的某些相邻双键氮原子一致。这些结果表明，N富集掺入索林可能遵循包括阴离子化学在内的机制，进一步凸显了负离子在土卫六气溶胶增长中的重要作用。
引用
@article{arxiv.1902.05585,
title = {Nitrogen-containing Anions and Tholin Growth in Titan's Ionosphere: Implications for Cassini CAPS-ELS Observations},
author = {David Dubois and Nathalie Carrasco and Jérémy Bourgalais and Ludovic Vettier and Ravindra T. Desai and Anne Wellbrock and Andrew J. Coates},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05585},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 2 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters