A spectral model of the FeO orange bands with a comparison between a laboratory spectrum and a night airglow spectrum observed by OSIRIS on Odin

Emissions from the FeO orange bands have been observed in the laboratory for many decades. The transition has been identified as D(⁵Δ_i)–X(⁵Δ_i) where the subscript identifies the five Ω spin components. While the ground-state molecular constants are well-known, information on the upper state is less precise, and this is primarily due to significant energy level perturbations. Using the available constants, a preliminary spectral simulation model of the orange bands has been developed with a wavelength accuracy of approximately 1/3 nm. Using data from the OSIRIS spectrograph on board the Odin spacecraft, these FeO orange bands have been identified as a component of the night airglow spectrum emanating from the upper mesosphere. The spectral simulation model is combined with the OSIRIS observations to determine the vibrational development of the FeO emissions in the airglow. The model is also applied to published laboratory observations of the orange bands, conducted at much higher pressure than for the airglow, to test for different vibrational development.

Pendant des décennies, nous avons observé en laboratoire les bandes dans l’orange du FeO. La transition a été identifiée comme étant D(⁵Δ_i)–X(⁵Δ_i), où l’indice inférieur identifie la composante Ω du spin. Alors que les constantes moléculaires du fondamental sont bien connues, celles de l’état supérieur le sont moins, largement à cause des perturbations entre les niveaux. Utilisant les constantes disponibles, nous avons développé un modèle préliminaire simulant ces bandes avec une précision sur la longueur d’onde de 1/3 nm. À l’aide des données du spectrographe OSIRIS à bord du satellite Odin, nous avons identifié ces bandes dans l’orange comme une composante de la lueur atmosphérique nocturne émanant de la mésosphère supérieure. Le modèle de simulation spectrale est combiné avec les observations d’OSIRIS pour obtenir le développement vibrationnel des émissions de FeO dans la lueur. Nous utilisons aussi le modèle en conjonction avec des mesures publiées, obtenues en laboratoire à une pression beaucoup plus élevée que dans la mésosphère, afin de vérifier différents développements vibrationnels.