天体物理学 > 地球与行星天体物理学
[提交于 2025年6月3日
]
标题: 彗星中的碱性酚氧化物
标题: Alkali phenoxides in comets
摘要: 钾首次在太阳系彗星Ikeya-Seki的光谱中于近日点距离rh=0.15天文单位处被探测到,48年后,在PanSTARRS和ISON彗星中于rh=0.46天文单位处被探测到。 碱尾光离化模型提供了接近太阳值的Na/K比值。 在任何彗星中均未检测到锂:Na/Li比值的下限几乎比太阳值高一个数量级。 在这里,我们搜索了C/2020 F3和C/2024 G3彗星中的碱金属NaI、KI和LiI发射。 使用Schiaparelli天文台0.84米望远镜,在rh=0.36和0.15天文单位处获取了彗星的高分辨率光谱,这是自Ikeya-Seki以来最靠近太阳的观测。 为了模拟数据,我们假设碱性苯氧基存在于彗核表面有机尘埃的芳香族部分中,它们与二氧化碳反应释放出碱金属原子。 在两个彗星的发射线中均检测到了强度异常高的NaI和KI,但没有发现LiI发射的证据。 测定了NaI/KI比值:分别为31±5和26±8,而太阳Na/K比值为15。 这种过量及其随近日点距离的变化趋势与彗核表面CO2与碱性苯氧基之间的化学反应一致。 C/2020 F3彗星的Li上限非常严格,Na/Li > 3.4×10^4,比太阳值高34倍。 这种锂的缺失与锂苯氧基的反应速率一致,后者比钠苯氧基慢10^4倍。 碳氢化合物与有机尘埃的广泛化学作用可能在所有彗星中,包括rh > 1 au的情况下,提供显著的能量和质量CO2消耗途径,从而调和了近期彗星活动模型与罗塞塔CO2测量结果。 在rh < 0.5 au时,所有彗星中都观察到了钾,因此我们预测会形成一个空间上可分辨的KI尾部,与NaI尾部分离。
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