系外行星大气中的多环芳烃：可探测性研究
地球与行星天体物理
2024-11-13 v1
摘要
本文探讨了在多样行星条件下多环芳烃（PAHs）的可探测性，旨在为未来的行星大气观测确定有前景的目标。我们的主要目标是确定每颗研究行星上 PAHs 的最小可探测质量分数。我们将一维自洽模型 petitCODE 与辐射传输模型 petitRADTRANS 相结合，模拟这些行星的透射光谱。随后，我们利用 JWST 上的 NIRSpec PRISM 仪器配合 PandExo 噪声模拟器评估可观测性。然后，我们通过 MULTINEST 代码进行贝叶斯分析。我们的发现表明，C/O 比和行星温度的变化显著影响透射光谱和 PAHs 的可探测性。结果显示，[Fe/H]=0 和 1、C/O=0.55、温度约 1200 K 的行星最有利于探测 PAHs，可探测质量分数低至 10，即星际介质（ISM）丰度的千分之一。对于低金属丰度和低 C/O 比的较冷行星，以及碳丰富大气的较热行星，PAHs 可在 10 量级丰度下被探测到。这些结果有助于我们制定策略，选择目标以研究系外行星大气中的 PAHs。
引用
@article{arxiv.2411.07738,
title = {Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Exoplanet Atmospheres: A Detectability Study},
author = {Rosa Arenales-Lope and Karan Molaverdikhani and Dwaipayan Dubey and Barbara Ercolano and Fabian Grübel and Christian Rab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07738},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 14 figures