利用 SOFIA 的 EXES 在土卫六大气中搜寻 C$_6$H$_2$ 和 C$_4$N$_2$

在土卫六大气中，小碳氢化合物和腈类的化学代表了从分子物种到赋予土卫六特征黄色的普遍有机雾霾的重要联系。在此，我们利用 SOFIA (Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy) 机载的 Echelon-Cross-Echelle Spectrograph (EXES) 仪器，对两种此前未被探测到的分子——三乙炔 (C$_{6}$H$_{2}$) 和气相二氰乙炔 (C$_{4}$N$_{2}$) 进行了新的搜寻。我们未探测到这两种分子，但确定了它们的混合比和柱丰度的上限。我们发现，100 km 以上 C$_{6}$H$_{2}$ 的均匀体积混合比 (VMR) 的 $3\sigma$ 上限为 $4.3\times10^{-11}$，低于光化学模型预测值。这一新的上限表明线性分子的生长受到抑制。我们还将 125 km 以上气相 C$_{4}$N$_{2}$ 的均匀 VMR 严格上限设定为 $1.0\times10^{-10}$。该上限远低于该高度 C$_{4}$N$_{2}$ 的饱和混合比，极大地限制了 C$_{4}$N$_{2}$ 通过凝结形成冰的可行性。