ALMA 观测到的土卫六中间层 HCN 与温度结构的变率

土卫六高层大气的温度结构表现出巨大的变率，这源于众多空间和时间上不规则的外部能量源、季节变化以及光化学产生的分子物种的影响。特别是，土卫六上相对丰富的 HCN 被认为通过转动发射为高层大气提供大量冷却，从而平衡 UV/EUV 加热和热传导。在此，我们展示了 2012 年、2014 年、2015 年和 2017 年 ALMA 对土卫六观测的分析，对应于行星中心太阳经度 ~34-89$^{\circ}$，包括从中间层下部到热层（~350-1200 km；$3\times10^{-2}$-$2\times10^{-8}$ mbar）反演得到的垂直 HCN 和温度廓线。在整个大气中，相隔约一个地球年的观测之间，温度廓线差异达 10 至 30 K，特别是在 600-900 km 处。我们发现了 2014 年至 2015 年间土卫六高层大气能量收支存在巨大不平衡的证据，其中中间层热结构发生显著变化，标志着位于 ~600 km（$2\times10^{-4}$ mbar）和 ~800 km（$3\times10^{-6}$ mbar）的中间层顶之间的过渡。在 2012 年至 2017 年期间，反演的 HCN 丰度也发生了剧烈变化，在 1000 km 处显示出接近 2 个数量级的丰度差异。然而，HCN 丰度的变化似乎并不能完全解释 $L_S\sim$34-89$^{\circ}$ 期间中间层温度的变化。这些测量为土卫六 2009 年春分后中间层成分和热结构的变率提供了额外见解，并促使人们继续研究土卫六大气在整个季节周期中发生此类快速变化的起源。