67P彗星处的ROSINA离子谱

A. Beth; K. Altwegg; H. Balsiger; J. -J. Berthelier; M. R. Combi; J. De Keyser; B. Fiethe; S. A. Fuselier; M. Galand; T. I. Gombosi; M. Rubin; T. Sémon

doi:10.1051/0004-6361/201936775

67P彗星处的ROSINA离子谱

地球与行星天体物理 2020-09-30 v1 天体物理仪器与方法

作者: A. Beth , K. Altwegg , H. Balsiger , J. -J. Berthelier , M. R. Combi , J. De Keyser , B. Fiethe , S. A. Fuselier , M. Galand , T. I. Gombosi , M. Rubin , T. Sémon

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摘要

罗塞塔（Rosetta）航天器在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星于太阳系中3.8至1.24 au的旅程中陪伴了其两年。得益于罗塞塔号上的高分辨率质谱仪，彗发内的详细离子组成首次被原位精确测定。以往的彗星任务，如Giotto，因机载质谱仪质量分辨率过低而无法分离质量相近的离子物种，故不具备识别彗发中等离子体确切性质的能力。相比之下，作为罗塞塔轨道器离子与中性分析光谱仪（ROSINA）一部分的双聚焦质谱仪（DFMS），凭借其高质量分辨模式超越了所有这些仪器，揭示了彗星离子的多样性。我们校准并分析了DFMS在2014年10月至2016年4月期间以离子模式获取的光谱集。我们特别关注13–39 u·q $^{-1}$ 的范围。DFMS的高质量分辨率可准确识别质量近乎相同的离子，例如将 $^{13}$ C $^+$ 与CH $^+$ 分离。我们原位确认了彗星中预言的阳离子存在，如CH $_m^+$ （ $m=1-4$ ）、H $_n$ O $^+$ （ $n=1-3$ ）、O $^+$ 、Na $^+$ ，以及若干电离与质子化分子。在罗塞塔之前，其中仅有一小部分通过地基观测得到确认。此外，我们首次明确报道了太阳系天体气体包层中分子双阳离子即CO $_2^{++}$ 的存在。

关键词

ROSINA 67P彗星离子组成 DFMS 质谱分析彗星离子分子双阳离子

引用

@article{arxiv.2008.08430,
  title  = {ROSINA ion zoo at Comet 67P},
  author = {A. Beth and K. Altwegg and H. Balsiger and J. -J. Berthelier and M. R. Combi and J. De Keyser and B. Fiethe and S. A. Fuselier and M. Galand and T. I. Gombosi and M. Rubin and T. Sémon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.08430},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in A&A

67P彗星处的ROSINA离子谱

摘要

关键词

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