昼の赤道付近は昇華による水分子が大気に供給されているが、夜側を中心に他は荷電粒子のスパッタリングによる酸素原子や酸素分子が大気に供給されている。以下、機械翻訳。
ハッブル宇宙望遠鏡の観測によるガニメデの昇華した水大気の証拠
概要
ガニメデの大気は、荷電粒子のスパッタリングと氷のような表面の昇華によって生成されます。 OI 1356-Å および OI 1304-Å の酸素放出の以前の遠紫外線観測は、
スパッタされた分子状酸素 (O2) を大気成分として導出するために使用されましたが、予想される昇華水 (H2O) 成分は検出されませんでした。ここでは、ハッブル宇宙望遠鏡によって取得された高感度スペクトルの分析と、H2O を明らかにするスペクトル画像を紹介します。
ガニメデの大気。酸素放出の相対強度には、水蒸気の解離励起、H2O が O2 よりも周囲に豊富であることを示す
太陽直下点。亜太陽領域から離れた場所では、排出量は純粋な O2 雰囲気と一致しています。日食の観測は、原子状酸素が少なくとも 2 桁少ないことを制約している
これらの他の種よりも豊富です。より暖かい後半球より上のより高い H2O/O2 比より冷たい先行半球と比較して、太陽直下領域への空間的集中、および
～10＾15 H2O/cm2 の推定存在量は、氷の表面の昇華と一致しています。
ソース。
図 1: 3 つの HST の個々の露出中のガニメデの軌道経度 (OLG)
ここで分析された訪問数。 各ボックスの幅は、開始から終了までのカバーされた軌道の経度を反映しています。
露出の終わり。 周囲のプラズマの軌道方向と回転は次のように表されます。
曲がった矢。 (太陽への方向は、地球/HST の方向とほぼ同じです。表 1 の太陽の位相角。)
図 2: 日光 (a) および暴露 2 での暴露 1 (表 1 の ld8k2ds1q) からの COS スペクトル
(ld8k2ds4q)、ガニメデが木星に日食されたとき (b)。 伝播されたエラーは灰色で表示されます。
読みやすくするために、y 軸上の小さな負のオフセットで。 太陽スペクトル (黄色) は、太陽に照らされた露出で、目立つ太陽線が示されています。 伝播された統合された強度
大気の OI 1304 Å (青) と OI 1356 Å (赤) の排出量の不確実性が示されています (後暴露 1) に対する太陽の反射の減算、および個人の相対強度
複数の線は、明るい灰色で、それぞれ 5.0 と 3.1 に設定された最も明るい線で示されています。
日食の内外での OI 放出の安定性は、放出源としての太陽散乱を排除する そして、Oの豊富さを制限します。
図 3: ガニメデの後半球の観察。 (a) 可視画像モザイクの投影
[60]。 (b) および (c) OI 1356 ˚A および OI 1304 ˚A のそれぞれの 1998 年からの HST/STIS 画像。ベクトルは、木星の北 (N) への方向を示します。わずかに分散した場所
個々のマルチプレット ラインでのガニメデのディスクは、点線の円で示されています。ダイヤモンドが示す
円盤の中心とアスタリスクは太陽直下点 (a、b、c) です。 SSLは観測された太陽直下点
経度、CML 中央子午線経度、太陽直下点の温度TSS = 148 K は、熱モデル [34] で推定されます。 (d) 平均の放射状輝度プロファイル
OI 1356 ˚A (赤) および OI 1304 ˚A (青) の輝度と同心円内の伝播不確実性
ディスクの中心から 1.4 RG までのリング。シミュレートされたオーロラの放射状放出プロファイル
想定されるモデル大気は、モデル化された総強度 (破線)、および O (点線) および H2O (点線) からの個々の寄与について示されています。 O2 のみのモデルを推測することができます。
これらのモデルの違いから。 (e) 観測された酸素放出比 rγ(OI) のプロファイル
(下) 四肢の近くでのみ O2 (点線) の比率と一致していますが、
すべての半径距離での O2+O+H2O 大気モデル (破線)。導出されたカラム密度比
NH2O/NO2
中央の領域 (パネル e の灰色の陰影) が下部に表示されます。
図 4: ガニメデの先行半球の観察。 パネルの詳細はキャプションを参照
図 3 の。推定表面温度 (142 K) は、アルベドが高いほど低くなります。 は
線の比率の測定されたプロファイルは、定性的に後半球に似ていますが、減少します
ディスク上の 1.8 までしかありません。 導出されたカラム密度比 NH2O/NO2
（下）はそれに応じて 昇華が原因である場合、より冷たい表面で予想されるように低くなります。
図 5: (a) 酸素放出比が大気の診断にどのように役立つかを示す概略図
相対励起による組成、したがって発光率 [12、14、16、61]。 (b) および (c): OI 1356-
˚A/OI 1304˚A の放出比は、O2 雰囲気中の O と H2O の混合比の関数として表されます。
電子衝撃のみ (固体)。 Te = 100 eV の電子温度が想定されていますが、相対的な
励起比率、したがって混合比率は、10 eV と 200 eV の間の妥当な値に対して類似しています。
オレンジと緑の網掛け部分は、ディスクの中心領域 (<0.5
RG) および対応する混合比の範囲。 OによるOI 1304-˚Aの共鳴散乱はありません
日食テストでその寄与が無視できることが示されたので、含まれています。
ハッブル宇宙望遠鏡の観測によるガニメデの昇華した水大気の証拠
概要
ガニメデの大気は、荷電粒子のスパッタリングと氷のような表面の昇華によって生成されます。 OI 1356-Å および OI 1304-Å の酸素放出の以前の遠紫外線観測は、
スパッタされた分子状酸素 (O2) を大気成分として導出するために使用されましたが、予想される昇華水 (H2O) 成分は検出されませんでした。ここでは、ハッブル宇宙望遠鏡によって取得された高感度スペクトルの分析と、H2O を明らかにするスペクトル画像を紹介します。
ガニメデの大気。酸素放出の相対強度には、水蒸気の解離励起、H2O が O2 よりも周囲に豊富であることを示す
太陽直下点。亜太陽領域から離れた場所では、排出量は純粋な O2 雰囲気と一致しています。日食の観測は、原子状酸素が少なくとも 2 桁少ないことを制約している
これらの他の種よりも豊富です。より暖かい後半球より上のより高い H2O/O2 比より冷たい先行半球と比較して、太陽直下領域への空間的集中、および
～10＾15 H2O/cm2 の推定存在量は、氷の表面の昇華と一致しています。
ソース。
図 1: 3 つの HST の個々の露出中のガニメデの軌道経度 (OLG)
ここで分析された訪問数。 各ボックスの幅は、開始から終了までのカバーされた軌道の経度を反映しています。
露出の終わり。 周囲のプラズマの軌道方向と回転は次のように表されます。
曲がった矢。 (太陽への方向は、地球/HST の方向とほぼ同じです。表 1 の太陽の位相角。)
図 2: 日光 (a) および暴露 2 での暴露 1 (表 1 の ld8k2ds1q) からの COS スペクトル
(ld8k2ds4q)、ガニメデが木星に日食されたとき (b)。 伝播されたエラーは灰色で表示されます。
読みやすくするために、y 軸上の小さな負のオフセットで。 太陽スペクトル (黄色) は、太陽に照らされた露出で、目立つ太陽線が示されています。 伝播された統合された強度
大気の OI 1304 Å (青) と OI 1356 Å (赤) の排出量の不確実性が示されています (後暴露 1) に対する太陽の反射の減算、および個人の相対強度
複数の線は、明るい灰色で、それぞれ 5.0 と 3.1 に設定された最も明るい線で示されています。
日食の内外での OI 放出の安定性は、放出源としての太陽散乱を排除する そして、Oの豊富さを制限します。
図 3: ガニメデの後半球の観察。 (a) 可視画像モザイクの投影
[60]。 (b) および (c) OI 1356 ˚A および OI 1304 ˚A のそれぞれの 1998 年からの HST/STIS 画像。ベクトルは、木星の北 (N) への方向を示します。わずかに分散した場所
個々のマルチプレット ラインでのガニメデのディスクは、点線の円で示されています。ダイヤモンドが示す
円盤の中心とアスタリスクは太陽直下点 (a、b、c) です。 SSLは観測された太陽直下点
経度、CML 中央子午線経度、太陽直下点の温度TSS = 148 K は、熱モデル [34] で推定されます。 (d) 平均の放射状輝度プロファイル
OI 1356 ˚A (赤) および OI 1304 ˚A (青) の輝度と同心円内の伝播不確実性
ディスクの中心から 1.4 RG までのリング。シミュレートされたオーロラの放射状放出プロファイル
想定されるモデル大気は、モデル化された総強度 (破線)、および O (点線) および H2O (点線) からの個々の寄与について示されています。 O2 のみのモデルを推測することができます。
これらのモデルの違いから。 (e) 観測された酸素放出比 rγ(OI) のプロファイル
(下) 四肢の近くでのみ O2 (点線) の比率と一致していますが、
すべての半径距離での O2+O+H2O 大気モデル (破線)。導出されたカラム密度比
NH2O/NO2
中央の領域 (パネル e の灰色の陰影) が下部に表示されます。
図 4: ガニメデの先行半球の観察。 パネルの詳細はキャプションを参照
図 3 の。推定表面温度 (142 K) は、アルベドが高いほど低くなります。 は
線の比率の測定されたプロファイルは、定性的に後半球に似ていますが、減少します
ディスク上の 1.8 までしかありません。 導出されたカラム密度比 NH2O/NO2
（下）はそれに応じて 昇華が原因である場合、より冷たい表面で予想されるように低くなります。
図 5: (a) 酸素放出比が大気の診断にどのように役立つかを示す概略図
相対励起による組成、したがって発光率 [12、14、16、61]。 (b) および (c): OI 1356-
˚A/OI 1304˚A の放出比は、O2 雰囲気中の O と H2O の混合比の関数として表されます。
電子衝撃のみ (固体)。 Te = 100 eV の電子温度が想定されていますが、相対的な
励起比率、したがって混合比率は、10 eV と 200 eV の間の妥当な値に対して類似しています。
オレンジと緑の網掛け部分は、ディスクの中心領域 (<0.5
RG) および対応する混合比の範囲。 OによるOI 1304-˚Aの共鳴散乱はありません
日食テストでその寄与が無視できることが示されたので、含まれています。
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