在一颗炎热的巨型行星的大气层中有五种含碳和氮的物种


HD 209458b大气化学成分的单分子约束。通过考虑一次检测到的分子(H2O, CH4, NH3, C2H2, HCN和CO),对云热化学平衡的大气的C/O比(纵轴)和金属丰度(横轴)的置信区间显示在1σ和3σ之间。它们是在将互相关系数转换为似然值后,由似然比检验得出的(见方法)。在没有云的透明模型中也发现了类似的结果(这里没有显示)。

近距离环绕其母恒星(热木星)运行的气态巨型系外行星的大气已经被探测了近20年。

它们允许我们在极端辐照条件下研究行星大气的化学和物理特性。先前对热木星的观测表明,它们在其主星前面经过时,大气层中经常存在水蒸气和一氧化碳;这是在通常的化学平衡假设下,根据比例太阳成分来研究的。

这两种分子和氰化氢都在HD 209458b的大气中被发现,HD 209458b是一个研究得很好的热木星(平衡温度在1500开尔文左右),而氨在那里被暂时检测到,随后被驳斥。在这里,我们报告了HD 209458b的观察结果,显示存在水(H2O),一氧化碳(CO),氰化氢(HCN),甲烷(CH4),氨(NH3)和乙炔(C2H2),统计意义为每个分子5.3到9.9个标准偏差。

辐射和化学平衡的大气模型表明,探测到的物种具有富碳化学成分,碳氧比接近或大于1,高于太阳值(0.55)。根据现有的关于大气化学与行星形成和迁移情景的模型,这可能表明HD 209458b在远离目前位置的地方形成,随后向内迁移。其他热木星也可能显示出比之前发现的更丰富的化学成分,这将使人们对经常作出的假设产生质疑,即它们具有类似太阳和富含氧气的成分。

Paolo Giacobbe, Matteo Brogi, Siddharth Gandhi, Patricio E. Cubillos, Aldo S. Bonomo, Alessandro Sozzetti, Luca Fossati, Gloria Guilluy, Ilaria Carleo, Monica Rainer, Avet Harutyunyan, Francesco Borsa, Lorenzo Pino, Valerio Nascimbeni, Serena Benatti, Katia Biazzo, Andrea Bignamini, Katy L. Chubb, Riccardo Claudi, Rosario Cosentino, elvircovino,Mario Damasso、Silvano Desidera、Aldo F. M. Fiorenzano、Adriano Ghedina、Antonino F. Lanza、Giuseppe Leto、Antonio Maggio、Luca Malavolta、Jesus Maldonado、Giuseppina Micela、Emilio Molinari、Isabella Pagano、Marco Pedani、Giampaolo Piotto、Ennio Poretti、Gaetano Scandariato、Sergei N. Yurchenko、Daniela Fantinel、Alberto Galli、Marcello Lodi、Nicoletta Sanna, Andrea Tozzi

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学科:地球和行星天体物理学(astrop - phep);太阳和恒星天体物理学
期刊参考:Nature 592, 205-208 (2021)
DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03381 - x
引用as: arXiv:2104.03352 [astrop -ph。EP] (or arXiv:2104.03352v1 [astro-ph.EP] for this version)
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来自:保罗Giacobbe
[v1]周三,2017年4月22日19:06:13 UTC (204kb)
https://arxiv.org/abs/2104.03352
天体生物学,天体化学,

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