先驱者金星大型探测器中性质谱仪的 CO$_2$ 剖面与分析模型

我们给出了显著更新的金星 CO$_2$ 高度剖面（64.2–0.9 km），并为潜在的深层低层大气粒子霾（17 km 及以下）提供了支持。我们通过为先驱者金星大型探测器（PVLP）中性质谱仪（LNMS）获取的质量谱开发一种新的分析模型提取了该信息。我们的模型考虑了 LNMS 在下降过程中的配置与输出变化，并能够通过数据拟合程序解开同量异位物种，该程序针对峰形中与质量相关的变化进行调整。该模型以密度单位（kg m-3）给出 CO$_2$、$^{13}$C/$^{12}$C 与 $^{18}$O/$^{16}$O 的同位素比值，以及 55.4–0.9 km 范围内 14 项 CO$_2$ 密度测量，这代表了迄今从 60 km 到表面最完整的 CO$_2$ 高度剖面。CO$_2$ 密度剖面也与 PVLP 和 VeNeRa 航天器的压力、温度和气体体积测量一致。LNMS 质量分析器的标称与低噪声运行由若干内标（如 CH$^{3+}$、CH$^{4+}$、$^{40}$Ar$^+$、$^{136}$Xe$^{2+}$ 和 $^{136}$Xe$^+$）的行为（如电离产额、碎裂产额和峰形）所支持，这些内标在下降过程中被追踪。最后，我们对 CO$_2$ 剖面和 LNMS 谱图的审查揭示了此前未报道的进气口在低层大气中部分且快速清除的堵塞，以及随后在多个质量数上出现的数据尖峰。总之，这些观测表明大气进气在 17 km（及以下）受到粒子影响，且进气口处粒子的快速降解导致 LNMS 中暂时涌入质量信号。