大気圧といっても地球の百万分の14気圧以下の圧力。海王星の離心率は、ほぼ０なので太陽熱の影響で大気圧の上下が有るわけでは無いので圧力変動の原因は不明。低温火山活動で地下海洋から不規則に補給されている？以下、機械翻訳。
2022年10月 6日の恒星掩蔽によるトリトンの大気に対する新たな制約
要約
トリトンの大気は、2022年10月 6日に地上の恒星掩蔽を観察することによって直接探査されました。この珍しい出来事により、23 個の星が得られました。
私たちのキャンペーンに貢献した 13 の別々の観測所から収集された正の光度曲線。 このイベントの意義はその可能性にある
トリトンのわずかな圧力変動を直接検証するため、この現象はこれまでの観測では決定的に検証されていませんでしたが、その中にはわずか 5 件の観測が含まれていました。
恒星掩蔽、および 1989年のボイジャー2号電波掩蔽。比較可能な研究と一致するアプローチを使用して、私たちは正確に決定しました。
面圧14.07+0.21
2022年には ～0.13 マイクロバール。この新しい圧力は、2017 年から 2022 年までの圧力の大きな単調変動を排除します。
2017年の値と一致しているため、直接観察によるものです。 さらに、2017 年と 2022 年の両方の圧力は 1989 年の圧力と一致しています。
価値。 これは、以前の揮発性輸送モデルのシミュレーションから得られた結論をさらに裏付けるものであり、
1989 年と 2017 年の圧力間の一致が観察されました。 つまり、圧力変動は緩やかです。 さらに、この結論が示唆するのは、
少なくとも北緯45度から北緯60度までの北極冠の存在と、南緯30度から0度の間に窒素が存在する。
キーワード。 惑星と衛星: 個人: トリトン – 惑星と衛星: 大気 – 惑星と衛星: 物理的進化 – 掩蔽 – テクニック: 測光
1. はじめに
海王星の最大の衛星であるトリトンは、主に窒素と微量のメタンで構成される希薄な大気を持っています。
一酸化炭素（Lellouch et al. 2010, 2017; Merlin et al.2018）。 2 つの微量成分の豊富さはわずかです。
窒素の 10,000 分の 1 (Lellouch et al. 2010, 2017;マーリンら。 2018）。
トリトンの気候は次の影響を大きく受けます。
揮発性の凝縮と昇華のサイクルが発生し、次の影響を受けます。
潮汐加熱の影響 (Bertrand et al. 2022)。
トリトンは、その興味深い特徴にもかかわらず、依然として比較的未踏の場所にあります。 ボイジャー2号からの短期間の訪問を受けました。
1989年、この期間にその大気が直接探査されました。
電波掩蔽法 (Tyler et al. 1989; Gurrola 1995)。
次に、恒星掩蔽を直接行う別の手法です。
惑星大気の探査において重要な役割を果たしてきた
トリトンの大気の構造、組成、進化の研究 (Olkin et al. 1997; Elliot et al. 1998, 2000a,b, 2003;マルケス・オリベイラら。
2022年、以下 MO22 と呼びます）。
しかし、トリトンによる観測可能な恒星掩蔽はまれです。 平
2022年10月 6日の新しいイベント (本論文で焦点を当てている) を含めると、そのようなイベントが観測および分析されたのはわずか 6 件だけです。 MO22 で詳述されている 2022年以前の5つのイベントは、1995年 8月14日、1997年 7月18日、1997年11月 4日、2008年 5月21日、および 2017年10月 5日に発生しました。
掩蔽の数は、2022年を研究する重要性を浮き彫りにします
イベント。 このイベントは、Triton の製品を検証する新たな機会を提供します。
地球規模の気候モデル (GCM) を揮発性輸送モデル (VTM) を通じて分析し、短期的な変動の可能性を明らかにします。
既存のモデルで考慮されます。 さらに、偏差
これらのモデルから、地面の熱慣性、窒素などのトリトンの基本的な物理パラメータの改訂が促される可能性があります。
氷のアルベドとその北方および北方の緯度分布
南極冠 (Bertrand et al. 2022)。
に示されている以前に測定された圧力によると、
MO22、トリトンの大気圧が上昇する可能性を示した
1990年代には回復し、2017年までに 1989年のレベルに戻ります。
高品質のデータが限られており、再分析が不完全であることを考慮すると、
この急増については議論の余地がある。 MO22 は、1989年間の圧力変化に関して最終的な結論は出せないことを示唆しています。
要約すると、1989年の間に急増は発生しませんでした。
そして 2017年、あるいはそうであったとしても、圧力は 1989年のレベルに戻っていた。
さらに、このサージは MO22 VTM (VTM22) シミュレーションによって予測された圧力傾向と矛盾しています。
圧力のわずかな変動のみが、
MO22 では明確な緩やかな変動は観察されませんでしたが、2022年のイベントでは、
この現象を確認します。
によって得られた 2022年のイベントのマルチコード観測
私たちの観察キャンペーンはセクション2 に示されています。ライトカーブ フィッティングの結果は、フィッティング方法の簡単な説明とともにセクション 3 に示されています。 トリトンの大気圧の変化については、2022年のイベントからの新しい圧力測定に基づいてセクション4で説明します。 結論と推奨事項はセクション5に示されています。
2. 観察された光度曲線
トリトンによる恒星食の観測活動
2022年10月 6日のキャンペーンは、付録 A に記載されているように中国で組織されました。表 1 に、このキャンペーンの一般的な状況を示します。 図 1a は、トリトンの再構成された経路を示しています。
このイベント中に地球に影が現れます。 正確な時間参照、
GPSデータに基づくデータは、XMC8望遠鏡と QXO望遠鏡に搭載された QHY174M-GPSカメラ 1、および YAHPT望遠鏡と YACHES望遠鏡の PMOGPSBOXデバイス 2 によって取得されました。
合計 29 の別々のステーションが稀な現象の観察を試みました。
イベント。 これらのステーション間の幾何学的関係は、
影は図 1a と 1b に表示されています。 合計で、13 ステーションの 21 台の望遠鏡が陽性検出を達成しました。 の使用
Yuan et al.の付録 B に概説されているデータ処理方法。
(2023)、合計 23 の有効光度曲線が抽出されました。
磁束データ点の不確実性は 1σ です。 さらに、高速化するには
光曲線フィッティング手順では、データ ポイントをビニングしました。
各ステーションの時間分解能は 1 秒強になります。 ビン化された光曲線観察を図に示します。
1c. テスト計算によると、このデータ ビニングにはほとんど影響がないことがわかります。
ライトカーブフィッティング結果への影響。
表 1: 6 つの環境と光曲線フィッティングの結果
2022年10月食。
掩蔽対象恒星
識別 (Gaia DR3a) 2639239368824994944
地心天文位置 αs = 23h36m52s.4514
観測時代 (ICRFb) δs = −03◦50'09''.796
視差 (m秒角) 2.2717
G等級/BP等級/RP等級 11.55/11.85/11.08
半径、Rs (太陽半径) 1.526
トリトンの体
質量、GMb(km^3· s^−2) 1428
半径、Rb (km) 1353
トリトンの大気c
N2 分子量、μ (kg) 4.652 × 10^−26
N2分子 1.091×10^−23
屈折率、K (cm3) +6.282 × 10^−26/λ2μm
ボルツマン定数、kB (J・K^−1) 1.380626 × 10^−23
与えられた基準半径、rref (km) 1400
テンプレート温度プロファイル (K) T(r)^d
トリトンのその他の情報
エフェメリデス DE440/NEP097
見かけの等級 13.45
地心距離 D (km) 4.3341 × 10^9
D での予測 Rs (km) 0.3362
ライトカーブフィッティング結果（1σエラーバーあり）
圧力を受ける人rref、pref (μbar) 1.173^+0.018−0.011
面圧Rb、psurf (μbar) 14.07^+0.21−0.13
地心C/A距離f、ρcag (km) 4068.98 ± 0.64
地動中心C/A時間g、tcag (UTC) 14:39:46.223 ± 34 ミリ秒
図 1: 2022年10月 6日の食の結果。 パネル (a): 再構成された掩蔽マップ。 パネル (b): 再構成された掩蔽
トリトンに関連するコード。 パネル (c): 23 個の光度曲線の同時フィット。 パネル (d): χ
23 のライト カーブを同時にフィットする 2 つのマップ。
パネル (e): トリトンの表面圧力サイクルの VTM22 シミュレーションと比較した圧力測定。 シミュレーションは、
青とピンクの曲線で示されており、MO22 の図 23 から取得されています。 圧力に関する 1σ および 3σ の不確かさ
測定値は、それぞれ太い誤差バーと細い誤差バーで示され、χ から導出されます。
MO22のマップは2つ。
5。結論
この論文では、マルチコード観測に基づいてトリトンの大気圧の新しい測定値を提供します。
2022年10月6日の恒星食の様子。私たちの観測
キャンペーンの結果、23 の正の光曲線が観察されました。
13の独立したステーション。 MO22 と一致するアプローチは次のとおりです。
これらの正の光曲線への全体的な適合に使用され、
プレフの圧力 = 1.173+0.018
基準半径で -0.011 µbar
1400 km、および外挿された表面圧力 psurf = 14.07+0.21
本体半径 1353 km では -0.13 µbar。 2022年のこの新たな圧力は、1989年および 2017年の値と一致しています。
も22。 特に、重要な単調変化が除外されます。
直接観測と
VTM22 シミュレーションで示されているように、1989年から2022年までの適度な圧力変動をサポートしています。 さらに、天文観測
トリトンの位置は約 1 マスの正式な精度で取得され、これを使用してトリトンの暦を精密化することができます。
ネプチューンとトリトン。
しかし、トリトンに関する私たちの知識はまだ限られています。 恒星掩蔽を継続的に観測することが重要です。
重大な圧力変動、特に VTM22 モデルでは考慮されていないもの。 それらは、トリトンの季節的および短期的な理解を進める上で重要な役割を果たします。
大気の進化。 それにもかかわらず、その後の数十年で、
トリトンによる観測可能な恒星掩蔽はほとんどないでしょう。
French & Souami (2023) による最近の研究では、
隠れた星の候補の近赤外線 K バンド等級
K ≤ 15、地上の恒星掩蔽は 22個だけであることが確認されました
2023年から2050年の間に発生すると予想されています。
G ≤ 15 のガイア G バンド等級までの隠れた星 葉のみ
これらの掩蔽の 40% は探査の実行可能な機会である
このバンドでは。 これは、これらの稀な出来事を観察するために最大限の努力を払うことの重要性を強調しています。
できるだけ多くの地上観測を手配することに加えて、宇宙ベース、航空機搭載、気球搭載のプラットフォームを介した代替観測の機会を探ることが不可欠です。
ハッブル宇宙望遠鏡による恒星の観測など
1997年11月 4日にトリトンによる掩蔽 (Elliot et al. 1998,2000b,2003)。これらのプラットフォームはまた、
私たちの観察能力により、観察ジオメトリとデータ品質の両方が向上します。
2022年10月 6日の恒星掩蔽によるトリトンの大気に対する新たな制約
要約
トリトンの大気は、2022年10月 6日に地上の恒星掩蔽を観察することによって直接探査されました。この珍しい出来事により、23 個の星が得られました。
私たちのキャンペーンに貢献した 13 の別々の観測所から収集された正の光度曲線。 このイベントの意義はその可能性にある
トリトンのわずかな圧力変動を直接検証するため、この現象はこれまでの観測では決定的に検証されていませんでしたが、その中にはわずか 5 件の観測が含まれていました。
恒星掩蔽、および 1989年のボイジャー2号電波掩蔽。比較可能な研究と一致するアプローチを使用して、私たちは正確に決定しました。
面圧14.07+0.21
2022年には ～0.13 マイクロバール。この新しい圧力は、2017 年から 2022 年までの圧力の大きな単調変動を排除します。
2017年の値と一致しているため、直接観察によるものです。 さらに、2017 年と 2022 年の両方の圧力は 1989 年の圧力と一致しています。
価値。 これは、以前の揮発性輸送モデルのシミュレーションから得られた結論をさらに裏付けるものであり、
1989 年と 2017 年の圧力間の一致が観察されました。 つまり、圧力変動は緩やかです。 さらに、この結論が示唆するのは、
少なくとも北緯45度から北緯60度までの北極冠の存在と、南緯30度から0度の間に窒素が存在する。
キーワード。 惑星と衛星: 個人: トリトン – 惑星と衛星: 大気 – 惑星と衛星: 物理的進化 – 掩蔽 – テクニック: 測光
1. はじめに
海王星の最大の衛星であるトリトンは、主に窒素と微量のメタンで構成される希薄な大気を持っています。
一酸化炭素（Lellouch et al. 2010, 2017; Merlin et al.2018）。 2 つの微量成分の豊富さはわずかです。
窒素の 10,000 分の 1 (Lellouch et al. 2010, 2017;マーリンら。 2018）。
トリトンの気候は次の影響を大きく受けます。
揮発性の凝縮と昇華のサイクルが発生し、次の影響を受けます。
潮汐加熱の影響 (Bertrand et al. 2022)。
トリトンは、その興味深い特徴にもかかわらず、依然として比較的未踏の場所にあります。 ボイジャー2号からの短期間の訪問を受けました。
1989年、この期間にその大気が直接探査されました。
電波掩蔽法 (Tyler et al. 1989; Gurrola 1995)。
次に、恒星掩蔽を直接行う別の手法です。
惑星大気の探査において重要な役割を果たしてきた
トリトンの大気の構造、組成、進化の研究 (Olkin et al. 1997; Elliot et al. 1998, 2000a,b, 2003;マルケス・オリベイラら。
2022年、以下 MO22 と呼びます）。
しかし、トリトンによる観測可能な恒星掩蔽はまれです。 平
2022年10月 6日の新しいイベント (本論文で焦点を当てている) を含めると、そのようなイベントが観測および分析されたのはわずか 6 件だけです。 MO22 で詳述されている 2022年以前の5つのイベントは、1995年 8月14日、1997年 7月18日、1997年11月 4日、2008年 5月21日、および 2017年10月 5日に発生しました。
掩蔽の数は、2022年を研究する重要性を浮き彫りにします
イベント。 このイベントは、Triton の製品を検証する新たな機会を提供します。
地球規模の気候モデル (GCM) を揮発性輸送モデル (VTM) を通じて分析し、短期的な変動の可能性を明らかにします。
既存のモデルで考慮されます。 さらに、偏差
これらのモデルから、地面の熱慣性、窒素などのトリトンの基本的な物理パラメータの改訂が促される可能性があります。
氷のアルベドとその北方および北方の緯度分布
南極冠 (Bertrand et al. 2022)。
に示されている以前に測定された圧力によると、
MO22、トリトンの大気圧が上昇する可能性を示した
1990年代には回復し、2017年までに 1989年のレベルに戻ります。
高品質のデータが限られており、再分析が不完全であることを考慮すると、
この急増については議論の余地がある。 MO22 は、1989年間の圧力変化に関して最終的な結論は出せないことを示唆しています。
要約すると、1989年の間に急増は発生しませんでした。
そして 2017年、あるいはそうであったとしても、圧力は 1989年のレベルに戻っていた。
さらに、このサージは MO22 VTM (VTM22) シミュレーションによって予測された圧力傾向と矛盾しています。
圧力のわずかな変動のみが、
MO22 では明確な緩やかな変動は観察されませんでしたが、2022年のイベントでは、
この現象を確認します。
によって得られた 2022年のイベントのマルチコード観測
私たちの観察キャンペーンはセクション2 に示されています。ライトカーブ フィッティングの結果は、フィッティング方法の簡単な説明とともにセクション 3 に示されています。 トリトンの大気圧の変化については、2022年のイベントからの新しい圧力測定に基づいてセクション4で説明します。 結論と推奨事項はセクション5に示されています。
2. 観察された光度曲線
トリトンによる恒星食の観測活動
2022年10月 6日のキャンペーンは、付録 A に記載されているように中国で組織されました。表 1 に、このキャンペーンの一般的な状況を示します。 図 1a は、トリトンの再構成された経路を示しています。
このイベント中に地球に影が現れます。 正確な時間参照、
GPSデータに基づくデータは、XMC8望遠鏡と QXO望遠鏡に搭載された QHY174M-GPSカメラ 1、および YAHPT望遠鏡と YACHES望遠鏡の PMOGPSBOXデバイス 2 によって取得されました。
合計 29 の別々のステーションが稀な現象の観察を試みました。
イベント。 これらのステーション間の幾何学的関係は、
影は図 1a と 1b に表示されています。 合計で、13 ステーションの 21 台の望遠鏡が陽性検出を達成しました。 の使用
Yuan et al.の付録 B に概説されているデータ処理方法。
(2023)、合計 23 の有効光度曲線が抽出されました。
磁束データ点の不確実性は 1σ です。 さらに、高速化するには
光曲線フィッティング手順では、データ ポイントをビニングしました。
各ステーションの時間分解能は 1 秒強になります。 ビン化された光曲線観察を図に示します。
1c. テスト計算によると、このデータ ビニングにはほとんど影響がないことがわかります。
ライトカーブフィッティング結果への影響。
表 1: 6 つの環境と光曲線フィッティングの結果
2022年10月食。
掩蔽対象恒星
識別 (Gaia DR3a) 2639239368824994944
地心天文位置 αs = 23h36m52s.4514
観測時代 (ICRFb) δs = −03◦50'09''.796
視差 (m秒角) 2.2717
G等級/BP等級/RP等級 11.55/11.85/11.08
半径、Rs (太陽半径) 1.526
トリトンの体
質量、GMb(km^3· s^−2) 1428
半径、Rb (km) 1353
トリトンの大気c
N2 分子量、μ (kg) 4.652 × 10^−26
N2分子 1.091×10^−23
屈折率、K (cm3) +6.282 × 10^−26/λ2μm
ボルツマン定数、kB (J・K^−1) 1.380626 × 10^−23
与えられた基準半径、rref (km) 1400
テンプレート温度プロファイル (K) T(r)^d
トリトンのその他の情報
エフェメリデス DE440/NEP097
見かけの等級 13.45
地心距離 D (km) 4.3341 × 10^9
D での予測 Rs (km) 0.3362
ライトカーブフィッティング結果（1σエラーバーあり）
圧力を受ける人rref、pref (μbar) 1.173^+0.018−0.011
面圧Rb、psurf (μbar) 14.07^+0.21−0.13
地心C/A距離f、ρcag (km) 4068.98 ± 0.64
地動中心C/A時間g、tcag (UTC) 14:39:46.223 ± 34 ミリ秒
図 1: 2022年10月 6日の食の結果。 パネル (a): 再構成された掩蔽マップ。 パネル (b): 再構成された掩蔽
トリトンに関連するコード。 パネル (c): 23 個の光度曲線の同時フィット。 パネル (d): χ
23 のライト カーブを同時にフィットする 2 つのマップ。
パネル (e): トリトンの表面圧力サイクルの VTM22 シミュレーションと比較した圧力測定。 シミュレーションは、
青とピンクの曲線で示されており、MO22 の図 23 から取得されています。 圧力に関する 1σ および 3σ の不確かさ
測定値は、それぞれ太い誤差バーと細い誤差バーで示され、χ から導出されます。
MO22のマップは2つ。
5。結論
この論文では、マルチコード観測に基づいてトリトンの大気圧の新しい測定値を提供します。
2022年10月6日の恒星食の様子。私たちの観測
キャンペーンの結果、23 の正の光曲線が観察されました。
13の独立したステーション。 MO22 と一致するアプローチは次のとおりです。
これらの正の光曲線への全体的な適合に使用され、
プレフの圧力 = 1.173+0.018
基準半径で -0.011 µbar
1400 km、および外挿された表面圧力 psurf = 14.07+0.21
本体半径 1353 km では -0.13 µbar。 2022年のこの新たな圧力は、1989年および 2017年の値と一致しています。
も22。 特に、重要な単調変化が除外されます。
直接観測と
VTM22 シミュレーションで示されているように、1989年から2022年までの適度な圧力変動をサポートしています。 さらに、天文観測
トリトンの位置は約 1 マスの正式な精度で取得され、これを使用してトリトンの暦を精密化することができます。
ネプチューンとトリトン。
しかし、トリトンに関する私たちの知識はまだ限られています。 恒星掩蔽を継続的に観測することが重要です。
重大な圧力変動、特に VTM22 モデルでは考慮されていないもの。 それらは、トリトンの季節的および短期的な理解を進める上で重要な役割を果たします。
大気の進化。 それにもかかわらず、その後の数十年で、
トリトンによる観測可能な恒星掩蔽はほとんどないでしょう。
French & Souami (2023) による最近の研究では、
隠れた星の候補の近赤外線 K バンド等級
K ≤ 15、地上の恒星掩蔽は 22個だけであることが確認されました
2023年から2050年の間に発生すると予想されています。
G ≤ 15 のガイア G バンド等級までの隠れた星 葉のみ
これらの掩蔽の 40% は探査の実行可能な機会である
このバンドでは。 これは、これらの稀な出来事を観察するために最大限の努力を払うことの重要性を強調しています。
できるだけ多くの地上観測を手配することに加えて、宇宙ベース、航空機搭載、気球搭載のプラットフォームを介した代替観測の機会を探ることが不可欠です。
ハッブル宇宙望遠鏡による恒星の観測など
1997年11月 4日にトリトンによる掩蔽 (Elliot et al. 1998,2000b,2003)。これらのプラットフォームはまた、
私たちの観察能力により、観察ジオメトリとデータ品質の両方が向上します。
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