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行星外逸层理论:II. 辐射压对外逸层密度剖面的影响

地球与行星天体物理 2016-04-15 v1

摘要

行星外逸层的外部区域知之甚少,因为其中性密度低于仪器的探测能力。因此,外逸层模型往往是此类高海拔区域信息的主要来源。我们提出了一种新的解析方法,以考虑辐射压对行星外逸层的附加效应。在一系列论文中,我们采用哈密顿方法阐述了辐射压对动力学轨迹、密度剖面及逃逸热通量的影响。我们的工作是对 Bishop 和 Chamberlain (1989) 研究的推广。在本工作的第二部分,我们展示了受辐射压作用的行星外逸层中原子氢的密度剖面。我们首先提供了弹道粒子(在大多数情况下是主要的外逸层群体)的高度剖面,其表现出强烈的不对称性,解释了地球处已知的地尾现象。与纯引力情形(即 Chamberlain 剖面)相比,辐射压显著增强了密度,特别是在正午和午夜时分。最后,我们展示了外逸层顶的存在,它自然表现为束缚粒子的外部界限,在此之上所有粒子均处于逃逸状态。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.08122,
  title  = {Theory for planetary exospheres: II. Radiation pressure effect on exospheric density profiles},
  author = {Arnaud Beth and Philippe Garnier and Dominique Toublanc and Iannis Dandouras and Christian Mazelle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.08122},
  year   = {2016}
}