木卫二相关温度下碳氢化合物冰的辐射溅射研究

一些冰卫星的表面，例如木星的卫星木卫二，受到高能粒子的猛烈轰击，这些粒子可以改变表面物质并影响其外逸层的成分。在木卫二表面探测到的二氧化碳表明，木卫二内部可能正在将新暴露的含碳物质输送到表面。目前尚不清楚这些二氧化碳是含碳前驱体受辐射的产物，还是存在于初始沉积物中。无论如何，高能电子或离子的进一步辐射分解可以将二氧化碳（以及可能存在的有机碎片）溅射到木卫二的外逸层中。在本研究中，我们研究了在不同木卫二相关表面温度下，碳氢化合物-水冰混合物中二氧化碳和有机碎片的辐射溅射，以确定其溅射产物如何随时间演变。本研究表明，碳氢化合物-水冰的溅射主要产生二氧化碳、一氧化碳和碎片化的碳氢化合物。溅射碳氢化合物的产生是即时的，并迅速达到稳态，而二氧化碳和一氧化碳的形成则更为渐进。研究发现，较高的温度会导致更多的溅射，并且在不同温度下溅射出的物种分布存在一些显著差异，表明溅射产额会因表面温度的不同而存在局部异质性。