火星重氢离子层的完全耦合光化学及其对H和D逸出的影响
摘要：火星上的氘（D）引起了相当多的关注，但氘离子层离散研究。这意味着我们对来自火星的非热氘逃逸也知之甚少，因为它主要是由离子-中性反应产生的原子所提供的额外能量驱动。预计从火星逃逸的氘大多是非热的，凸显了我们对水分流失从火星的认识的空白。在这项工作中，我们致力于填补这一知识空白。为了实现我们的目标，我们使用了一个升级的一维光化学模型，该模型完全耦合了离子和中性物质，并不假设光化学平衡。据我们所知，此类模型尚未应用于火星。我们模拟了太阳极小、平均和极大时的大气层，并发现氘离子层的行为与氢离子层相似，但在所有太阳条件下，非热损失量在8000-9000 cm$^{-2}$s$^{-1}$的数量级上占主导地位。总分馏因子 $f$ 为 $f=0.04$-0.07，集成水分流失为147-158 m GEL。这仍然小于地貌学估计。由于密度低且与丰富的氢离子存在质量退化，火星上的氘离子很可能难以用当前技术测量。未来希望实地测量氘离子层的任务需要开发创新的技术来实现。
作者：Eryn M. Cangi, Michael S. Chaffin, Roger V. Yelle, Bethan S. Gregory, Justin Deighan
论文ID：2306.16396
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-06-29