Hidrocarburos aromáticos policíclicos en atmósferas de exoplanetas I. Modelos de equilibrio termoquímico

Contexto: Los hidrocarburos aromáticos policíclicos, conocidos en gran medida como HAP, están muy extendidos en el universo y han sido identificados en una amplia gama de observaciones astronómicas desde el medio interestelar hasta los discos protoplanetarios. Es probable que estén asociados con la historia química del universo y el surgimiento de la vida en la Tierra. Sin embargo, se desconoce su abundancia en exoplanetas.

Objetivos: Nuestro objetivo es investigar la viabilidad de la formación de PAH en las atmósferas termales de Júpiter calientes irradiados y no irradiados alrededor de estrellas similares al Sol.

Métodos: Para este objetivo, introdujimos PAH en el código de modelado directo autoconsistente 1-D petitCODE. Simulamos una gran cantidad de atmósferas planetarias con diferentes parámetros (por ejemplo, proporción de carbono a oxígeno, metalicidad y temperatura planetaria efectiva) para estudiar la formación de PAH. Al acoplar la solución de equilibrio termoquímico de petitCODE con el código de transferencia radiativa 1-D, petitRADTRANS, calculamos los espectros de transmisión y emisión sintética para planetas irradiados y no irradiados, respectivamente, y exploramos el papel de los HAP en los espectros de los planetas.

Resultados: Nuestros modelos muestran fuertes correlaciones entre la abundancia de HAP y los parámetros antes mencionados. En escenarios de equilibrio termoquímico, una temperatura óptima, una elevada proporción de carbono a oxígeno y mayores valores de metalicidad favorecen la formación de HAP, siendo la proporción de carbono a oxígeno la que tiene el mayor efecto.

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

Comentarios: 10 páginas, 10 figurasTemas: Astrofísica terrestre y planetaria (astro-ph.EP)Citar como: arXiv:2308.05946 [astro-ph.EP] (o arXiv:2308.05946v1 [astro-ph.EP] para esta versión)Envío historiaDe: Dwaipayan Dubey[v1] viernes, 11 de agosto de 2023 05:42:26 UTC (4915 KB)https://arxiv.org/abs/2308.05946Astrobiología, Astroquímica

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