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木星的极地平流层

地球与行星天体物理 2024-10-29 v1

摘要

在紫外、红外和毫米/亚毫米波段对木星高纬度高层大气的观测均表明,化学分布和热结构广泛受到极光粒子沉降的影响。中红外和紫外观测表明,在木星主极光卵附近,几种轻质碳氢化合物(至多含 6 个碳原子)的丰度发生了改变。离子-中性分子反应影响碳氢化学,轻质碳氢化合物在上平流层生成,而较重的碳氢化合物及气溶胶在下平流层生成。磁层-电离层耦合的一个后果是电离层射流的存在,这些射流传播至中性中层平流层,可能对极光产生的物质起到动力学屏障的作用。由于电离层射流与背景大气不以相同速率共转,这产生了一个化学与动力学相互交织的复杂系统。离子-中性分子反应在上平流层产生的物质具有遵循 SIII 经度系统的空间分布。随着这些物质沉降至下平流层,并且由于电离层流动与背景大气之间逐渐发生动力学解耦,极光相关物质的空间分布随着气压的增加逐渐遵循纬向分布,最终产生一个延伸至平流层底部的极地和亚极地雾霾系统。本文回顾了探讨该环境不同方面的最新研究工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.20413,
  title  = {The Polar Stratosphere of Jupiter},
  author = {Vincent Hue and Thibault Cavalié and James A. Sinclair and Xi Zhang and Bilal Benmahi and Pablo Rodríguez-Ovalle and Rohini S. Giles and Tom S. Stallard and Rosie E. Johnson and Michel Dobrijevic and Thierry Fouchet and Thomas K. Greathouse and Denis C. Grodent and Ricardo Hueso and Olivier Mousis and Conor A. Nixon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20413},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in Space Science Reviews. 65 pages, 20 figures (including appendix)