北半球中春时的天王星：由热成像推断的持久大气温度与环流
地球与行星天体物理
2020-01-15 v1
摘要
我们展示了 2018 年 9 月 4 日至 10 月 20 日利用甚大望远镜（VLT）的 VISIR 仪器在 13.0 微米和 18.7 微米波长对天王星的中红外成像结果，其探测平流层与对流层上部的辐射。结合反演与正演建模，我们分析这些北半球中春（L_s~46）图像，并与档案数据比较，以评估自 1986 年南半球至点及随后分点以来的季节变化。我们发现数据与对流层上部温度结构几乎无变化（<0.3 K）一致，将 Orton 等人（2015）之前的结论延伸至远过分点之后，仅在浮现的北极有微弱升温。此外，我们首次研究了 13 微米平流层辐射的时空变化，揭示了经向变化及模型未预测的半球不对称性。最后，我们探究平流层辐射的性质，并证明观测到的分布与下方低六个标高处的对流层辐射相关且可能耦合。观测结果与中纬度加热或乙炔丰度增强均一致。考虑潜在机制与额外观测，我们倾向于一种中纬度乙炔富集模型，其源于对流层上部环流的延伸，该环流似乎能将甲烷从对流层穿过冷阱输送至平流层，随后光解生成乙炔。
引用
@article{arxiv.1911.12830,
title = {Uranus in Northern Mid-Spring: Persistent Atmospheric Temperatures and Circulations Inferred from Thermal Imaging},
author = {Michael T. Roman and Leigh N. Fletcher and Glenn S. Orton and Naomi Rowe-Gurney and Patrick G. J. Irwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12830},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 17 figures; Accepted for publication in The Astronomical Journal