巨行星大气中部分频率再分布下H₂荧光的观测与建模
地球与行星天体物理
2015-05-27 v1
摘要
部分频率再分布描述了谱线轮廓的形成过程，在大多数当前仪器的分辨能力下，对于光学深度小于约10³的情况，其观测效应可忽略不计。然而，当光谱分辨率足够高时，PRD建模对于解释谱线形状和确定总谱线通量变得至关重要。我们展示了PRD对远紫外光谱探测器在木星和土星大气中观测到的高分辨率H₂谱线轮廓的影响。在这些光谱中，由太阳Ly-β泵浦的莱曼(v"-6)序列谱线的不对称形状可通过谱线翼部光子的相干散射来解释。我们引入了一种简单的计算近似方法，以缓解带有PRD的辐射传输的数值困难，并表明该方法能以优于10%的精度再现精确的辐射传输解。我们的辐射传输模型（包含PRD以及H₂密度和温度随大气高度的分布）所预测的谱线与FUSE观测到的谱线轮廓一致。我们讨论了PRD的观测后果，并表明这种计算方法还允许我们在模拟连续谱泵浦的H₂荧光时纳入PRD，同时处理约4000条谱线。
引用
@article{arxiv.1102.5377,
title = {Observations and modeling of H_2 fluorescence with partial frequency redistribution in giant planet atmospheres},
author = {Roxana E. Lupu and Paul D. Feldman and Stephan R. McCandliss and Darrell F. Strobel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.5377},
year = {2015}
}
备注
17 pages, accepted for publication in ApJ