土衛六「泰坦」離子球層的化學-動力學模型; A Chemo-Dynamical Model of Titan's Ionosphere

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Title:	土衛六「泰坦」離子球層的化學-動力學模型;A Chemo-Dynamical Model of Titan's Ionosphere
Authors:	邱琬婷;Wan-Ting Chiu
Contributors:	天文研究所
Keywords:	泰坦離子球層;化學-動力學模型;Titan's ionosphere;Chemo-Dynamical Model
Date:	2000-07-19
Issue Date:	2009-09-22 10:11:03 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	Voyager 1太空船在1980年代對泰坦所進行的的探測，證實了泰坦有一個明顯的離子球層存在，這是由於泰坦擁有一個濃厚的大氣(1.5 bar)，上層大氣分子受到太陽EUV波段的光游離，及來自土星磁層電子的撞擊所形成的。我們採用Andreas Kopp所發展的三維磁流體力學模型，以及實驗室的化學反應資料，並利用Yung等人根據Voyager 1觀測所建立的中性大氣結構模型，計算離子球層中，29種離子與電子反應的密度增損量，建構了一個泰坦離子球層的三維‘化學-動力學’模型，本篇論文所呈現的即是這個模型的初步結果。模型的結果顯示，在X-Y平面上(Y方向為往泰坦而來的電漿流向)，正對泰坦而來的電漿流的部分，電子密度的極大值（111 cm-3）出現在高度1170 km附近，主要的離子為C2H5+（50 %），及H2CN+（15%），而在尾翼的部分，H2CN+（27%）多於C2H5+（18 %）及CH3+（18 %）。在Y-Z平面上，有趣的是在尾翼的部分，我們透過三維的動力學模型可以看出，電漿是繞著泰坦及Alfvén wing流動，而非沿著高度變化。在電漿的產生率方面，模型中顯示電漿在尾端的總產生率為2.1×1025 s-1，與Voyager 1的觀測值相近。在解析Z-X平面上，各單位面積的產生率發現，在泰坦尾端往土星方向約0.7 RT (RT為泰坦半徑)處，電漿的產生率較附近區域來得大，這個電漿局部升高的部分，顯示泰坦的離子球層中的電漿分佈在局部地區可能有集中或空洞的存在。我們所發展的初步模型，將在更周延的考慮下修正電漿速度等參數值，期望在2004年Cassini號太空船抵達土星系統，對泰坦的離子球層進行探測時，我們的模型結果可以作為預測，並與之比較相互驗證。
Appears in Collections:	[Graduate Institute of Astronomy] Electronic Thesis & Dissertation

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