Pickup ion signatures in Saturn's system

在土星系统中拾取离子特征

• 批准号: 2530156
• 金额: --
• 依托单位: University College London
• 依托单位国家: 英国
• 项目类别: Studentship
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 英国
• 起止时间: 2021 至 无数据
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://gtr.ukri.org/projects?ref=studentship-2530156
• 关键词: Pickup; ion; signatures; Saturn; system

Pickup ions are the principal mechanism in the solar wind interaction with comets (e.g. Coates, 2016). They also play a key role in the Saturn system, with observations at Titan (Regoli et al., 2016), Rhea (Teolis et al., 2010, Desai et al., 2018), Dione (Tokar et al., 2012, Nordheim et al., 2020) and in Saturn's magnetosphere near Enceladus (Tokar et al., 2008). This project will study pickup ions in the Saturn magnetosphere, building on this previous work. The measurements from the Cassini spacecraft's CAPS and INMS will be analysed in the plasma frame to identify the pickup ions, and will build a global map of such ions in the Saturn magnetosphere. The importance of this source in Saturn's magnetosphere will be determined. Interactions with the moons, using positive and negative pickup ions, will be pursued further.Coates, A.J., Plasma Measurements at Non-Magnetic Solar System Bodies, in Magnetosphere-Ionosphere Coupling in the Solar System, Geophysical Monograph 222, edited by Charles R. Chappell, Robert W. Schunk, Peter M. Banks, James L. Burch, and Richard M. Thorne, p259-276, AGU/John Wiley & Sons, Inc., 10.1002/9781119066880.ch21, 2016.Desai, R.T., S.A. Taylor, L.H. Regoli, A.J. Coates, T.A. Nordheim, M.A. Cordiner, B.D. Teolis, M.F. Thomsen, R.E. Johnson, G.H. Jones, M. Cowee and J.H. Waite, Cassini CAPS identification of pickup ion compositions at Rhea, GRL, 45, 1704-1712, doi: 10.1002/2017GL076588, 2018. Nordheim, T.A., A. Wellbrock, G.H. Jones, R.T. Desai, A.J. Coates, B.D. Teolis, Detection of negative pickup ions at Saturn's moon Dione, Geophys. Res. Lett., 47, e2020GL087543,10.1029/2020GL087543, 2020.Regoli, L.H., A.J. Coates, M.F. Thomsen, G.H. Jones, E. Roussos, J.H. Waite, N. Krupp and G. Cox, Survey of pickup ion signatures in the vicinity of Titan using CAPS/IMS, J. Geophys. Res., 121, 8317-8328, doi:10.1002/2016JA022617, 2016.Teolis, B.D., G.H. Jones, P.F. Miles, R. L. Tokar, B. A. Magee, J. H. Waite, E. Roussos, D.T. Young, F. J. Crary, A. J. Coates, R. E. Johnson, W.-L. Tseng, R. A. Baragiola, Cassini finds an oxygen-carbon dioxide atmosphere at Saturn's icy moon Rhea, Science, 330 (6012), 1813-1815 doi: 10.1126/science.1198366, 2010.Tokar, R.L., R.E.Johnson, M.F.Thomsen, E.C. Sittler, A.J. Coates, R.J. Wilson, F.J. Crary, D.T. Young, G.H. Jones, Detection of Exospheric O2+ at Saturn's Moon Dione, Geophys. Res. Lett., 39, L03105, 2012, doi:10.1029/2011GL050452, 2012.Tokar, R.L., R.J. Wilson, R.E. Johnson, M..G. Henderson, M.F. Thomsen, M.M. Cowee, E.C. Sittler, D.T. Young, F.J. Crary, H.J. McAndrews & H.T. Smith , Cassini detection of water-group pick-up ions in the Enceladus torus, Geophysical Research Letters, 35, L14202, 2008

拾取离子是太阳风与彗星相互作用的主要机制(例如，Coates，2016)。它们在土星系统中也发挥了关键作用，在土卫六(Regoli等人，2016年)、土卫五(Teolis等人，2010年，Desai等人，2018年)、狄奥内(托卡尔等人，2012年，诺德海姆等人，2020年)以及土卫二附近的土星磁层(托卡尔等人，2008年)进行了观测。该项目将在之前工作的基础上，研究土星磁层中的拾取离子。卡西尼号航天器的帽子和INMS的测量结果将在等离子体框架内进行分析，以识别拾取的离子，并将建立土星磁层中此类离子的全球地图。这个源在土星磁层中的重要性将被确定。Coates，A.J.，非磁性太阳系天体的等离子体测量，太阳系中的磁层-电离层耦合，地球物理专著222，由Charles R.Cappell，Robert W.Schunk，Peter M.Banks，James L.Burch和Richard M.Thorne编辑，p259-276，AGU/John Wiley&Sons，Inc.，10.1002/9781119066880.ch21,2016.Desai，R.T.，S.A.Taylor，L.H.Regoli，A.J.Coates，T.A.NordheimM.A.Couner、B.D.Teolis、M.F.Thomsen、R.E.Johnson、G.H.Jones、M.Cowee和J.H.Waite，Cassini Caps Caps在Rhea，GRL，45,1704-1712，DOI：10.1002/2017GL076588,2018年。Nordheim，T.A.，A.Wellbrock，G.H.Jones，R.T.Desai，A.J.Coates，B.D.Teolis，在土星的卫星Dione上探测负拾离子，地球物理。Resis.Lett，47，e2020GL087543，10.1029/2020GL087543,2020.Regoli，L.H.，A.J.Coates，M.F.Thomsen，G.H.Jones，E.Roussos，J.H.Waite，N.Krupp和G.Cox，Survey of Pickup IMS in the Pickup ion Signature in Titan Using CAPS/IMS，J.GePhys.Teolis，B.D.，G.H.Jones，P.F.Miles，R.L.Tokar，B.A.Magee，J.H.Waite，E.Roussos，D.T.Young，F.J.Crary，A.Coates，R.E.Johnson，W.-L.Tseng，R.A.Baragiola，Cassini在土星冰冷的卫星Rhea，Science，330(6012)发现了氧气-二氧化碳的大气，1813年至1815年DOI：10.1126/Science.1198366,2010.Tokar，R.L.，R.E.Johnson，M.F.Thomsen，E.C.Sittler，A.J.Coates，R.J.Wilson，F.J.Crary，D.T.Young，G.H.Jones，《在土星的卫星上探测地外层O2+》，地球物理。托卡尔，R.L.，R.J.威尔逊，R.E.约翰逊，M.G.亨德森，M.F.汤姆森，M.M.Cowee，E.C.Sittler，D.T.Young，F.J.Crary，H.J.McAndrews&H.T.Smith，Cassini探测土卫二环中的水团拾取离子，地球物理研究通讯，35，L14202,2008