Полициклические ароматические углеводороды в атмосферах экзопланет I. Модели термохимического равновесия

Контекст: Полициклические ароматические углеводороды, широко известные как ПАУ, широко распространены во Вселенной и были идентифицированы в широком спектре астрономических наблюдений от межзвездной среды до протопланетных дисков. Вероятно, они будут связаны с химической историей Вселенной и возникновением жизни на Земле. Однако их численность на экзопланетах остается неизвестной.

Цели: Мы стремимся исследовать возможность образования ПАУ в термализованных атмосферах облученных и необлученных горячих юпитеров вокруг солнцеподобных звезд.

Методы: С этой целью мы ввели ПАУ в программу одномерного самосогласованного прямого моделирования petitCODE. Для изучения образования ПАУ мы смоделировали большое количество планетных атмосфер с различными параметрами (например, соотношением углерода и кислорода, металличностью и эффективной планетарной температурой). Объединив решение термохимического равновесия из petitCODE с одномерным кодом радиационной передачи petitRADTRANS, мы рассчитали синтетические спектры пропускания и излучения для облученных и необлученных планет соответственно, а также исследовали роль ПАУ в спектрах планет.

Результаты: Наши модели показывают сильную корреляцию между содержанием ПАУ и вышеупомянутыми параметрами. В сценариях термохимического равновесия оптимальная температура, повышенное соотношение углерода и кислорода и повышенные значения металличности способствуют образованию ПАУ, причем наибольшее влияние оказывает соотношение углерода и кислорода.

Двайпаян Дубей, Фабиан Грубель, Роза Ареналес-Лопе, Каран Молавердихани, Барбара Эрколано, Кристиан Раб, Оливер Трапп

Комментарии: 10 страниц, 10 рисунковТематика: Земная и планетарная астрофизика (astro-ph.EP)Цитировать как: arXiv:2308.05946 [astro-ph.EP] (или arXiv:2308.05946v1 [astro-ph.EP] для этой версии)Подача историяОт: Dwaipayan Dubey[v1] Пт, 11 августа 2023 г., 05:42:26 UTC (4915 КБ)https://arxiv.org/abs/2308.05946Астробиология, астрохимия

Соучредитель SpaceRef, член Клуба исследователей, бывший сотрудник НАСА, выездные команды, журналист, специалист по космосу и астробиологии, бывший альпинист.