Hydrocarbures aromatiques polycycliques dans les atmosphères d'exoplanètes I. Modèles d'équilibre thermochimique

Contexte : Les hydrocarbures aromatiques polycycliques, largement connus sous le nom de HAP, sont répandus dans l'univers et ont été identifiés dans un vaste éventail d'observations astronomiques, du milieu interstellaire aux disques protoplanétaires. Ils sont probablement associés à l’histoire chimique de l’univers et à l’émergence de la vie sur Terre. Cependant, leur abondance sur les exoplanètes reste inconnue.

Objectifs : Nous visons à étudier la faisabilité de la formation de HAP dans les atmosphères thermalisées de Jupiters chauds irradiés et non irradiés autour d'étoiles semblables au Soleil.

Méthodes : Dans ce but, nous avons introduit les HAP dans le code de modélisation directe auto-cohérent 1-D petitCODE. Nous avons simulé un grand nombre d'atmosphères planétaires avec différents paramètres (par exemple le rapport carbone/oxygène, la métallicité et la température planétaire effective) pour étudier la formation de HAP. En couplant la solution d'équilibre thermochimique de petitCODE avec le code de transfert radiatif 1D, petitRADTRANS, nous avons calculé les spectres de transmission et d'émission synthétiques pour les planètes irradiées et non irradiées, respectivement, et exploré le rôle des HAP sur les spectres planétaires.

Résultats : Nos modèles montrent de fortes corrélations entre l'abondance des HAP et les paramètres susmentionnés. Dans les scénarios d’équilibre thermochimique, une température optimale, un rapport carbone/oxygène élevé et des valeurs de métallicité accrues sont propices à la formation de HAP, le rapport carbone/oxygène ayant l’effet le plus important.

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

Commentaires : 10 pages, 10 figuresSujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)Citer comme : arXiv:2308.05946 [astro-ph.EP] (ou arXiv:2308.05946v1 [astro-ph.EP] pour cette version)Soumission histoireDe : Dwaipayan Dubey[v1] vendredi 11 août 2023 05:42:26 UTC (4 915 Ko)https://arxiv.org/abs/2308.05946Astrobiologie, astrochimie

Co-fondateur de SpaceRef, membre du Explorers Club, ex-NASA, équipes extérieures, journaliste, espace et astrobiologie, grimpeur périmé.