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非线性太阳EUV驱动的月面钠释放:与线性PSD模型的对比

地球与行星天体物理 2025-09-09 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

调查太阳极端紫外 (EUV) 辐射(能量大于 8.8 eV)与通过光子激发脱附 (PSD) 释放月面钠之间的相关性。我们使用来自月球外层的 EUV 光子通量和 Na 光谱线通量 (FNaF_{Na}) 的同步测量。数据通过在 2024 年 1 月至 3 月的月球下一次Quarter期间获取,观测 NaINa\,I D2 和 D1 通量,测量高度在约 590 km 以下。同步获取了来自 GOES-R 系列极端紫外传感器 (EUVS) 的 EUV 和 FUV 测量,同时来自总及光谱太阳辐射感知器-1 (TSIS-1) aboard ISS 的 NUV 数据。我们将 FNaF_{Na} 与 EUVS 在六个波段内的 EUV 光子通量相关联,这些波段覆盖 2561405A˚256-1405\,\text{\r{A}} (48.5-8.8 eV),以及来自 TSIS-1 的 NUV (2000-4000 A˚\text{\r{A}})。观察到月球外层钠随 EUV 和 FUV 通量增加而呈非线性上升,与以前的线性 PSD 模型形成鲜明对比。EUV 辐射大于 10 eV 的部分驱动钠释放,256-304 A˚\text{\r{A}} 波长为主要贡献者。此外,NUV 通量与 FNaF_{Na} 正相关,表明钠释放的作用。总体柱密度平均为 3.3×1093.3\times10^{9} 原子 cm2^{-2},特征温度平均约为 \sim6700K,尺度高度约为 \sim1500 km。在太阳活动期间,温度和钠密度升高,表明在日冕活动期间会增强 Na 释放。这些结果强调了需要修订 8.8 eV 以上 PSD 模型以及改进 PSD 交叉截面的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.05644,
  title  = {Non-Linear Solar EUV-Driven Sodium Release from the Lunar Surface: A Contrast to the Linear PSD Model},
  author = {A Devaraj and S Narendranath and Sreeja S Kartha and M Sarantos and Akhil Krishna R and Blesson Mathew and T Sivarani and S Nidhi and P Anbazhagan and G Selvakumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.05644},
  year   = {2025}
}