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J-GLOBAL ID：201802280605529223   整理番号：18A0257203

木星のオーロラ関連成層圏加熱と化学IボイジャーIRISとCassini CIRSスペクトルの解析【Powered by NICT】

Jupiter’s auroral-related stratospheric heating and chemistry I: Analysis of Voyager-IRIS and Cassini-CIRS spectra

著者 (7件)： Sinclair J.A. (Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Dr, Pasadena, CA 91109, United States) ,  Orton G.S. (Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Dr, Pasadena, CA 91109, United States) ,  Greathouse T.K. (Southwest Research Institute, 6220 Culebra Rd., San Antonio, TX 78236, United States) ,  Fletcher L.N. (Department of Physics & Astronomy, University of Leicester, University Road, Leicester, LE1 7RH, United Kingdom) ,  Moses J.I. (Space Science Institute, 4750 Walnut St, Suite 205, Boulder, CO 80301, United States) ,  Hue V. (Southwest Research Institute, 6220 Culebra Rd., San Antonio, TX 78236, United States) ,  Irwin P.G.J. (Atmospheric, Oceanic & Planetary Physics, University of Oxford, Parks Road, Oxford, OX1 3PU, United Kingdom)
資料名： Icarus  (Icarus)
巻： 292  ページ： 182-207  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0552B  ISSN： 0019-1035  CODEN： ICEXA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： オーロラ過程は波長の広い範囲(無線へのX線)上の木星の極域大気で明らかである。特に,中赤外(5 15 μm)での以前の観察結果はCH_4,C_2H_2とC_2H_4からの増強された放出と他の波長で観測された極光過程と一致する空間領域のさらなる成層圏炭化水素種を示した。これらの領域,南半球高緯度におけるオーロラ関連ホットスポットとして記述される高緯度緯度と330°Wで約160°Wから200°W(システムIII)で観測された80°Wでは,極光過程は中性大気の熱的構造と組成を変化させることが示される。しかし,以前の研究は,前述の増強された発光は,発光化学種の濃度で温度変化や変化の結果であるかどうか識別に奮闘している。木星のボイジャー1号IRISスペクトル(1979で得られた)とカッシーニ赤外分光計スペクトル(2000/2001で得られた)の検索解析を行うことにより本研究でこの縮退に対処することを試みた。極光関連ホットスポットをカバーするカッシーニ赤外分光計スペクトルにおける垂直温度プロファイルの検索は1mbarレベルで10μbar以下の圧力での加熱の二離散垂直領域の存在を示した。例えば,70°N(planetographic)180°W(オーロラオーバルの中心)でのカッシーニ赤外分光計2.5cm 1「MIRMAPのスペクトルでは,1mbarレベルと10μbarレベルで温度はそれぞれ15.3±5.2および29.6±15.0Kにより増強され,同じデータセットにおける70°N,60°Wでの結果と比較して見出した。10μbarと低い圧力で高温度は,ジュール加熱,イオンおよび/または電子降下,イオン抗力とエネルギー放出形発熱イオン化学を示すと考えられた。しかし,1mbarレベルでの加熱により,オーロラ帯生産された煙霧粒子の層,極光ホットスポット領域内での沈降による入射太陽光および/または断熱加熱による加熱の結果であると結論した。前者の機構はオーロラ化学モデル(Wongら2000;2003)で予測された多環芳香族炭化水素(PAHs)とヘイズ粒子の鉛直分布と一致している。C_2H_2とC_2H_6の検索も行い,C_2H_2である濃縮がC_2H_6は静止領域と比較してオーロラ領域における空乏化であることを示している。例えば,CIRSΔν=2.5cm 1のスペクトルを用いて,0.98mbarでC_2H_2は175.3±89.3ppbv増加し4.7mbarでC_2H_6は70°N,180°Wと70°N,60°での結果比較で0.86±0.59ppmvにより減少することを明らかにした。これらの結果は,異なる初期仮定から検索値の平均であることを示し,著者らは,それらがロバストであると信じている。極光と静止領域間のC_2H_2とC_2H_6におけるこれらのコントラストはオーロラ駆動化学と水平移流の結合によって説明することができると考えている。オーロラ領域に於けるイオン-中性粒子と電子再結合化学は全てC_2炭化水素が特に不飽和C_2H_2とC_2H_4炭化水素を濃縮した。極光領域の外側移流後,不飽和C_2炭化水素は中性光化学によるC_2H_6に変換され,それにより静止状態の地域においてC_2H_6,極光領域内の減少した印象を与える問題を高揚させている。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： イオン ,  炭化水素 ,  温度分布 ,  波長 ,  移流 ,  化学種 ,  *極光 ,  *木星 ,  高温 ,  鉛直分布 ,  *成層圏 ,  太陽光 ,  *スペクトル ,  高緯度 ,  赤外線

分類 (3件)： 海洋の構造・力学・循環  (DC06030G) ,  大気大循環,熱帯気象  (DC05060G) ,  成層圏・中間圏  (DC04040D)

タイトルに関連する用語 (9件)： 木星 ,  オーロラ ,  成層圏 ,  化学 ,  ボイジャー ,  IRIS ,  Cassini ,  スペクトル ,  解析