The Herschel-SPIRE submillimetre spectrum of Mars
2 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
3 Center for Mathematics and Physics
4 PAN - Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences = Académie polonaise des sciences
5 CBK - Space Research Centre of Polish Academy of Sciences
6 OASU - Observatoire aquitain des sciences de l'univers
7 LAB - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac]
8 UB - Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1
9 L3AB - Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux
10 CALTECH - California Institute of Technology
11 CSIC - Centro de Investigaciones Biológicas
12 OP - Observatoire de Paris - Site de Paris
13 Department of Ecology and Evolutionary Biology [Princeton]
14 Instituut voor Sterrenkunde [Leuven]
15 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
16 ESO - European Southern Observatory
17 RAL - STFC Rutherford Appleton Laboratory
18 JPL - Jet Propulsion Laboratory
19 SRON - SRON Netherlands Institute for Space Research
20 UNIBE - Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
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Résumé
We have obtained the first continuous disk averaged spectrum of Mars from 450 to 1550 Ghz using the Herschel-SPIRE Fourier Transform Spectrometer. The spectrum was obtained at a constant resolution of 1.4 GHz across the whole band. The flux from the planet is such that the instrument was operated in "bright source" mode to prevent saturation of the detectors. This was the first successful use of this mode and in this work we describe the method used for observing Mars together with a detailed discussion of the data reduction techniques required to calibrate the spectrum. We discuss the calibration accuracy obtained and describe the first comparison with surface and atmospheric models. In addition to a direct photometric measurement of the planet the spectrum contains the characteristic transitions of 12CO from J 5-4 to J 13-12 as well as numerous H2O transitions. Together these allow the comparison to global atmospheric models allowing the mean mixing ratios of water and 12CO to be investigated. We find that it is possible to match the observed depth of the absorption features in the spectrum with a fixed water mixing ratio of 1 x 10-4 and a 12CO mixing ratio of 9 x 10-4