欧罗巴的光学极光

摘要： 极光辐射为研究太阳系卫星稀薄大气提供了契机，能揭示分子与原子物种的存在、丰度及其时空变化特征。远紫外极光数十年来被用于研究伽利略卫星的大气。本文首次报道了2018年2月至4月期间木星食掩欧罗巴时，通过凯克I望远镜和哈勃太空望远镜观测到的6300/6364?波段可见光氧原子极光——该辐射源自亚稳态O(1D)能级。盘面积分的O(1D)亮度在不同日期间从<500瑞利波动至超过2千瑞利，平均比OI 1356?亮度高出15倍。6300/5577?发射比率可诊断母体分子：我们的数据集中未检测到5577?发射，这支持O?作为主要大气成分，并排除了O/O?混合比高于0.35的可能性。对于欧罗巴轨道处典型的O?大气和等离子体条件，所测表面亮度范围对应柱密度为(1-9)×101? cm?2。