行星表面光子释放钠的速度分布函数
地球与行星天体物理
2019-09-16 v1
摘要
在大多数表面束缚的外逸层中，观测到的钠高度超过了热释放所能达到的高度。固体表面吸附钠的光子刺激解吸常被用来解释高海拔处的观测。我们研究了先前多项研究中用于描述电子或光子轰击下固体表面原子解吸的三种模型速度分布函数（VDF），即：Maxwell-Boltzmann（M-B）分布、[Wurz et al., 2010] 提出的用于 PSD 的经验分布，以及 Weibull 分布。我们利用 [Yakshinskiy and Madey, 2000, 2004] 报告的所有可用测量数据来检验这些分布并确定哪一个在统计上拟合最佳，同时讨论其物理有效性。我们的结果表明，释放钠原子的实测 VDF 相较于 [3] 所建议的具有超温度的 Maxwell-Boltzmann 拟合而言过于狭窄。我们发现，仅当整个分布以速度偏移至更高速度且温度更低时，才能获得与 M-B 的良好拟合，且该偏移与拟合温度同表面温度无任何相关性。在我们研究的三种分布中，发现 Weibull 分布在使用表面温度时提供最佳拟合，尽管仍需向更高速度偏移。本工作证实电子刺激解吸（ESD）与光子刺激解吸（PSD）应产生通过这些过程释放的原子的非热速度（或能量）分布，这符合表面物理的预期。我们建议使用形状参数 kappa=1.7、速度偏移 v0=575 m/s 以及表面温度的 Weibull 分布来建模行星体的 PSD 分布。
引用
@article{arxiv.1909.06111,
title = {Velocity distribution function of Na released by photons from planetary surfaces},
author = {Diana Gamborino and Peter Wurz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.06111},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 2 figures