El contenido de carbono volátil de exoplanetas como vía natural para la formación de neblina

Exploramos la formación de planetas terrestres centrándonos en el suministro de compuestos orgánicos en estado sólido como principal fuente de carbono volátil.

Para la Tierra, pobre en agua, la línea de hielo de agua, o frente de sublimación del hielo, dentro del disco de formación de planetas ha sido durante mucho tiempo un punto focal clave. Postulamos que la línea de hollín, el lugar donde los compuestos orgánicos en estado sólido se destruyen irreversiblemente, también es un lugar clave dentro del disco.

La línea de hollín está más cerca de la estrella anfitriona que la línea de nieve del agua y se superpone con la ubicación de la mayoría de los exoplanetas detectados. En este trabajo, exploramos la composición atmosférica final de un cuerpo que recibe una porción importante de sus materiales de la zona entre la línea de hollín y la línea de hielo de agua. Modelamos un mundo rico en silicatos con 0,1% y 1% de carbono en masa con contenido de agua variable.

Mostramos que, como resultado del equilibrio geoquímico, el manto de estos planetas sería rico en carbono reducido pero tendría un contenido de agua (hidrógeno) relativamente bajo. La desgasificación produciría naturalmente los ingredientes para la producción de neblina cuando se expusiera a fotones ultravioleta estelares en la atmósfera superior.

Las brumas atmosféricas oscurecientes parecen comunes en el inventario exoplanetario debido a la presencia de espectros de transmisión a menudo anodinos (Kreidberg et al. 2014, Knutson et al. 2014, Libby-Roberts et al. 2020). Estas neblinas pueden deberse al alto contenido volátil del manto subyacente dominado por silicatos. Aunque este tipo de planeta no tiene contraparte en el sistema solar, debería ser común en la galaxia con un impacto potencial en la habitabilidad.

EA Bergin, E. Kempton, M. Hirschmann, ST Bastelberger, DJ Teal, GA Blake, F. Ciesla, J. Li

Comentarios: 15 páginas, 6 figuras, aceptado por Astrophysical Journal Letters. La versión ApJL tiene 5 figuras. Incluimos una figura adicional (Figura 6) en esta presentación que es una representación artística de un disco joven que incluye las líneas de hollín y hielo de agua. Crédito de imagen de la Fig. 6: Ari Gea/SayoStudioTemas: Astrofísica terrestre y planetaria (astro-ph.EP)Cite como: arXiv:2305.05056 [astro-ph.EP] (o arXiv:2305.05056v1 [astro-ph.EP] para esta versión)https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.05056Enfoque para obtener más informaciónHistorial de envíosDe: Edwin A. Bergin[v1] Lun, 8 de mayo de 2023 21:27:46 UTC (4527 KB)https://arxiv. org/abs/2305.05056Astrobiología, Astroquímica

Cofundador de SpaceRef, miembro del Explorers Club, ex-NASA, equipos visitantes, periodista, espacio y astrobiología, escalador caído.