由太阳周期活动激发的火星低层大气 H$_2$O 浓度变化
地球与行星天体物理
2023-09-12 v3 大气与海洋物理
摘要
火星稀薄且富含 CO 的大气构成了一个涉及成分、气候历史与宜居性的独特谜题。本研究探讨了火星大气变化与太阳活动动态模式之间的复杂关系。我们聚焦于 HO 水汽与 = 10.7 cm 射电波段的 Pectinton 太阳通量指数在约 11 年特征太阳周期附近的周期振荡。利用火星快车号 SPICAM 仪器 2004–2018 年的数据研究了火星的周期活动。采用 Lomb-Scargle 周期图方法分析两信号在该周期附近的功率谱，并利用与火星季节周期相关的峰值进行校准。通过分析由美国国家海洋和大气管理局（NOAA）提供的 NRLMSISE 00 经验模型得到的地球大气化学成分丰度功率谱，验证了该方法。模型运行复现了 1961–2021 年间两种参考高度（上中层与低电离层）处多种大气成分（N、O、N、H、Ar 与 He）的化学丰度数据。结果表明，火星大气中 HO 水汽浓度的变化与 Pectinton 太阳通量指数的波动之间存在联系。我们提出将 Lomb-Scargle 周期图方法作为研究具有非均匀采样数据的行星大气中振荡活动的启发式方法。尽管我们的结果提供了有价值的见解，仍需进一步分析并与不同轨道器的数据交叉比对，以深化我们在行星气候学与大气物理学领域对这些发现的理解。
引用
@article{arxiv.2309.02809,
title = {Variability in low Mars atmosphere's H$_2$O concentration stimulated by solar cycle activity},
author = {Johan Nicolás Molina Córdoba and S. Vargas Domínguez and J. I. Zuluaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02809},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 24 figures. Submitted to MNRAS