土卫六湖泊化学成分：不确定性来源与变异性

2004年至2007年间，卡西尼号探测器的仪器在土卫六的极地区域发现了碳氢化合物湖泊。我们开发了一个湖泊-大气平衡模型，用以确定这些液态区域的化学成分。该模型基于不确定的热力学数据以及预计存在于湖泊和海洋中的有机物种的沉降率，这些沉降率受空间和时间变化的影响。本文探讨并讨论了这些不确定性和变化的影响。与热力学数据相关的误差和不确定性通过蒙特卡洛模拟进行仿真。我们还采用了全球环流模型（GCM）来研究由于沉降率差异导致的南北极之间化学不对称性的可能性。我们发现，液相中化合物的摩尔分数对作为输入的热力学数据（特别是摩尔体积和汽化焓）具有很高的敏感性。当综合考虑所有不确定性时，所得摩尔分数的范围相当大（高达约8500%），但数值分布较为集中。相对标准偏差保持在10%至约300%之间，具体取决于所考虑的化合物。与其他不确定性和变异性来源相比，由表面压力变化引起的偏差明显可以忽略不计，保持在百分之几到约20%的量级。此外，位于北极和南极的湖泊成分之间未发现显著差异。由于所采用的规则溶液理论对热力学数据敏感，且不适用于HCN和CH3CN等极性分子，我们的工作强烈强调了进行实验模拟和改进土卫六大气模型的必要性。