火星上的非热氢损失：光化学机制对逸出的贡献和关键过程的识别
摘要：火星大气中的氢损失是火星大气演化和红色星球干旱化的关键控制因素。热逸散被认为是主要损失过程，但正向建模研究和遥感观测表明存在第二个更高温度的“非热”或“热氢”组分，其中某些部分也会逸散。放热反应和电荷/动量交换过程产生一定能量高于逸散能量的氢原子，但通过这些机制的氢损失从未被研究过，火星上热逸散和非热逸散的相对重要性仍然不确定。在这里，我们使用新开发的逸散概率剖面估计了47种机制的氢逸散通量。我们发现，HCO+的离解再组合是最重要的机制之一，占非热逸散的30-50％。CO₂+ + H₂反应也很重要，产生的逸散H量大致与热O和H之间的动量交换相当。在考虑的机制中，总非热逸散量为39％（低太阳活动）和27％（高太阳活动）的热逸散量。我们的逸散概率剖面适用于任何热层热氢产生机制，并可以用来探索季节性和长期变化，从而更深入地了解各种时间尺度上的干旱驱动因素。我们强调了最重要的机制，并认为其中一些在金星可能也很重要，金星上非热逸散占主导地位，而大部分文献都集中在电荷交换反应上，但这项研究结果并未导致显著逸散。
作者：Bethan S. Gregory, Michael S. Chaffin, Rodney D. Elliott, Justin Deighan, Hannes Gr"oller, Eryn M. Cangi
论文ID：2308.13105
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-08-28