土星Lyman-α亮度的季节性变化
地球与行星天体物理
2024-07-15 v1 空间物理
摘要
我们检查了自2004年至2016年期间由Cassini/UVIS仪器观测到的土星非极光(日光)在Lyman-α波段的辐射，以约束大气层的纬向和季节性趋势。我们通过对观察到的辐射进行多变量回归来分离观察几何效应与由大气属性驱动的趋势。Lyman-α日光亮度取决于入射太阳辐射、太阳入射角、发射角以及观察纬度。跨纬度和季节的辐射显示出强烈的对太阳入射角的依赖，这典型于共振散射的太阳辐射，一致于没有显著内部源。我们观察到一个在Lyman-α亮度中的凸起，其位置随夏季从南半球移动到北半球。我们通过将观察到的Lyman-α辐射与辐射传递模型进行比较，估计了2004-2016年期间日侧盘观测的氢原子光学深度。我们对共振散射太阳辐射和来自间接氢(IPH)背景的散射光子进行了建模。由于在北半球夏季，推断的氢光学深度随纬度向冬季半球的方向显著减小，形成北半球的凸起，这与2D季节性光化学模型的预测一致。南半球在其夏季时 Mirrors这一趋势。然而，推断的光学深度在2004和2016年之间表现出显著的季节性变化，远超光化学模型所预测的。
引用
@article{arxiv.2407.09389,
title = {Seasonal variation of Saturn's Lyman-$\alpha$ brightness},
author = {P. Stephenson and T. T. Koskinen and Z. Brown and E. Quémerais and P. Lavvas and J. I. Moses and B. Sandel and R. Yelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.09389},
year = {2024}
}