Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos em Atmosferas de Exoplanetas I. Modelos de Equilíbrio Termoquímico

Contexto: Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, amplamente conhecidos como PAHs, estão amplamente distribuídos no universo e foram identificados em uma vasta gama de observações astronômicas, desde o meio interestelar até os discos protoplanetários. É provável que estejam associados à história química do universo e ao surgimento da vida na Terra. No entanto, a sua abundância em exoplanetas permanece desconhecida.

Objetivos: Nosso objetivo é investigar a viabilidade da formação de PAH nas atmosferas termalizadas de Júpiteres quentes irradiados e não irradiados em torno de estrelas semelhantes ao Sol.

Métodos: Para esse objetivo, introduzimos PAHs no código de modelagem direta autoconsistente 1-D petitCODE. Simulamos um grande número de atmosferas planetárias com diferentes parâmetros (por exemplo, relação carbono-oxigênio, metalicidade e temperatura planetária efetiva) para estudar a formação de PAH. Ao acoplar a solução de equilíbrio termoquímico do petitCODE com o código de transferência radiativa 1-D, petitRADTRANS, calculamos os espectros sintéticos de transmissão e emissão para planetas irradiados e não irradiados, respectivamente, e exploramos o papel dos PAHs nos espectros planetários.

Resultados: Nossos modelos mostram fortes correlações entre a abundância de PAH e os parâmetros acima mencionados. Em cenários de equilíbrio termoquímico, uma temperatura ideal, uma relação carbono-oxigênio elevada e valores aumentados de metalicidade são propícios à formação de PAHs, com a relação carbono-oxigênio tendo o maior efeito.

Dwaipayan Dubey, Fabian Grubel, Rosa Arenales-Lope, Karan Molaverdikhani, Barbara Ercolano, Christian Rab, Oliver Trapp

Comentários: 10 páginas, 10 figurasAssuntos: Astrofísica da Terra e Planetária (astro-ph.EP)Citar como: arXiv:2308.05946 [astro-ph.EP] (ou arXiv:2308.05946v1 [astro-ph.EP] para esta versão)Envio história De: Dwaipayan Dubey [v1] Sex, 11 de agosto de 2023 05:42:26 UTC (4.915 KB) https://arxiv.org/abs/2308.05946Astrobiologia, Astroquímica

Cofundador da SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex-NASA, Away Teams, Jornalista, Espaço e Astrobiologia, Alpinista caduco.