通过 IRTF/TEXES 光谱学精化土星的氘氢比

巨行星大气中氘的丰度为这些世界在形成和演化过程中所结合的冰储层提供了约束。受木星和土星测量到的氘氢比（D/H）差异的启发，我们基于地面测量提出了土星甲烷中 D/H 比的新测量结果。我们分析了来自 NASA 红外望远镜设施（IRTF）上的德州阶梯交叉阶梯光谱仪（TEXES）的光谱数据立方体（覆盖 2013 年 2 月 6 日的 1151-1160 cm$^{-1}$ 波段），其中甲烷和氘代甲烷的发射线均得到了良好分辨。我们对平流层甲烷中 D/H 比的估计值为 $1.65_{-0.21}^{+0.27} \times 10^{-5}$，与 Cassini CIRS 和 ISO/SWS 观测推导的结果一致，证实了出乎意料的低 CH$_{3}$D 丰度。假设分馏因子为 $1.34 \pm 0.19$，我们推导出氢的 D/H 比为 $1.23_{-0.23}^{+0.27} \times 10^{-5}$。该值仍低于先前的对流层氢 D/H 测量值：（i）土星 $2.10 (\pm 0.13) \times 10^{-5}$，（ii）木星 $2.6 (\pm 0.7) \times 10^{-5}$，以及（iii）原太阳氢 D/H 比 $2.1 (\pm 0.5) \times 10^{-5}$，这表明分馏因子可能不适用于平流层甲烷，或者土星平流层中的 D/H 比不能代表该行星的整体。