用于研究富碳系外行星大气的新化学方案
地球与行星天体物理
2015-04-29 v2
摘要
具有高 C/O 比的大气预计含有大量碳氢化合物，包括重分子（含多于 2 个碳原子）。为了正确研究这些富碳大气，适应此组成的化学方案是必要的。我们已经实现了一个能描述至多含 6 个碳原子的物种动力学的化学方案。该化学方案由燃烧专家开发，并通过大范围 T 和 P 下的实验验证。该化学网络可在在线数据库 KIDA 上获取。我们创建了 12 个模型的网格以探索不同的热剖面和 C/O 比。对每一个模型，我们比较了使用 C0-C2 化学方案（至多 2 个碳原子的物种）和 C0-C6 方案确定的化学组成。我们发现当模型中不包含光解时，无论大气温度如何，两种方案所得结果无差异。相反，当存在光化学时，差异可能出现在高层大气中。这些差异在 C/O 比大于 1 的情况下对所有测试的 PT 剖面均存在。当大气的 C/O 比为太阳值时，差异仅在温度低于 1000K 时发现。与使用不同化学方案相关的差异对合成光谱没有重要影响。然而，我们确认了 C2H2 和 HCN 作为温暖富碳大气的可能示踪物。使用这一新化学方案对于建模高 C/O 比大气是必需的，特别是如果人们有兴趣详细研究光化学。如果仅对合成光谱感兴趣，使用较小的方案可能足够。
引用
@article{arxiv.1502.03567,
title = {New chemical scheme for studying carbon-rich exoplanet atmospheres},
author = {Olivia Venot and Eric Hébrard and Marcelino Agúndez and Leen Decin and Roda Bounaceur},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.03567},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 9 Figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics