Dependencias de energía y temperatura para la pulverización catódica inducida por electrones a partir de hielo de H2O: implicaciones para las lunas heladas de Galilea

Ío, ​​Europa, Ganímedes y Calisto. Crédito: NASA/JPL/DLR

Para evaluar mejor el papel que desempeñan los electrones en la producción de la exosfera en cuerpos ricos en hielo, medimos los rendimientos totales y de pulverización de O2 del hielo de H2O para electrones con energías entre 0,75 y 10 keV y temperaturas entre 15 y 124,5 K.

Encontramos que tanto el rendimiento total como el de O2 aumentan al disminuir la energía en nuestro rango estudiado, aumentan rápidamente a temperaturas superiores a 60 K y que la cantidad relativa de H2O en el flujo pulverizado disminuye rápidamente al aumentar la energía.

Combinando nuestros datos con otros datos de electrones en la literatura, mostramos que la precisión de un modelo de pulverización catódica ampliamente utilizado se puede mejorar significativamente para los electrones ajustando algunos de los valores de los parámetros intrínsecos.

Aplicando nuestros resultados a Europa, estimamos que los electrones contribuyen a la producción de la exosfera de O2 por igual que todos los tipos de iones combinados. Por el contrario, la pulverización catódica de O2 de Ganímedes y Calisto parece estar dominada por iones irradiantes, aunque es probable que los electrones todavía contribuyan en una cantidad no despreciable.

Si bien nuestras estimaciones podrían refinarse aún más examinando la importancia de las variaciones espaciales en el flujo de electrones, llegamos a la conclusión de que, como mínimo, los electrones parecen ser importantes para la producción de exosfera en superficies heladas y deberían incluirse en futuros esfuerzos de modelización.

Rebecca A. Carmack, Mark J. Loeffler

Comentarios: Aceptado en Planetary Science Journal para su publicación (3/5/24)
Materias: Astrofísica de la Tierra y Planetaria (astro-ph.EP); Instrumentación y Métodos para la Astrofísica (astro-ph.IM); Física espacial (physics.space-ph)
Citar como: arXiv:2405.03876 [astro-ph.EP] (o arXiv:2405.03876v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.03876
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De: Rebecca Carmack
[v1] Lun, 6 de mayo de 2024 21:46:50 UTC (228 KB)
https://arxiv.org/abs/2405.03876
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Miembro del Explorers Club, ex-gerente de carga útil de la Estación Espacial de la NASA/biólogo espacial, equipos visitantes, periodista, escalador inactivo, sinesteta, mezcla Na’Vi-Jedi-Freman-Buddhist, ASL, veterano de la isla Devon y del campamento base del Everest (él/ él) 🖖🏻

2024-05-09 23:25:34
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