Contenuto volatile di carbonio dell'esopianeta come via naturale per la formazione di foschia

Esploriamo la formazione dei pianeti terrestri concentrandoci sulla fornitura di sostanze organiche allo stato solido come principale fonte di carbonio volatile.

Per la Terra, povera d’acqua, la linea del ghiaccio d’acqua, o fronte di sublimazione del ghiaccio, all’interno del disco di formazione del pianeta è stata a lungo un punto focale chiave. Ipotizziamo che anche la linea della fuliggine, il punto in cui le sostanze organiche allo stato solido vengono distrutte in modo irreversibile, sia una posizione chiave all’interno del disco.

La linea della fuliggine è più vicina alla stella ospite rispetto alla linea delle nevicate dell’acqua e si sovrappone alla posizione della maggior parte degli esopianeti rilevati. In questo lavoro, esploriamo la composizione atmosferica definitiva di un corpo che riceve la maggior parte dei suoi materiali dalla zona tra la linea della fuliggine e la linea del ghiaccio d'acqua. Modelliamo un mondo ricco di silicati con lo 0,1% e l'1% di carbonio in massa con contenuto di acqua variabile.

Mostriamo che, come risultato dell’equilibrio geochimico, il mantello di questi pianeti sarebbe ricco di carbonio ridotto ma avrebbe un contenuto di acqua (idrogeno) relativamente basso. Il degassamento produrrebbe naturalmente gli ingredienti per la produzione di foschia se esposto ai fotoni UV stellari nell’alta atmosfera.

Le nebbie atmosferiche oscuranti appaiono comuni nell'inventario esoplanetario in base alla presenza di spettri di trasmissione spesso anonimi (Kreidberg et al. 2014, Knutson et al. 2014, Libby-Roberts et al. 2020). Tali nebbie possono essere alimentate dall’elevato contenuto volatile del mantello sottostante dominato dai silicati. Sebbene questo tipo di pianeta non abbia una controparte nel sistema solare, dovrebbe essere comune nella galassia con un potenziale impatto sull’abitabilità.

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

Commenti: 15 pagine, 6 figure, accettate da Astrophysical Journal Letters. La versione ApJL ha 5 cifre. Includiamo una figura aggiuntiva (Figura 6) in questa presentazione che è un rendering artistico di un disco giovane che include le linee di fuliggine e ghiaccio d'acqua. Credito immagine per Fig. 6: Ari Gea/SayoStudioSoggetti: Astrofisica terrestre e planetaria (astro-ph.EP)Citare come: arXiv:2305.05056 [astro-ph.EP] (o arXiv:2305.05056v1 [astro-ph.EP] per questa versione)https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.05056Concentrati per saperne di piùCronologia degli inviiDa: Edwin A. Bergin[v1] lunedì 8 maggio 2023 21:27:46 UTC (4.527 KB)https://arxiv. org/abs/2305.05056Astrobiologia, Astrochimica

Co-fondatore di SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex NASA, squadre di trasferta, giornalista, spazio e astrobiologia, scalatore decaduto.