化学模型帮助天文学家研究热系外行星的大气

时间：2021-12-05 14:58:05来源：

这是一个艺术家的印象，展示了一颗类似木星的行星围绕着一颗类似太阳的宿主恒星。

为帮助限制汽车发动机排放污染物而开发的化学模型正被用于研究绕系恒星运行的热系外行星的大气层。法国天文学家与应用燃烧专家之间的合作成果将在利物浦举行的2018年欧洲天文学与空间科学周（EWASS）上由Oliva Venot博士和EricHébrard博士介绍。

与海王星或木星类似的大型行星，其离地球的距离比从太阳到地球的轨道要快50倍，被认为是由富含氢的气体组成的，其温度在1-3摄氏度之间，并且以近10,000的巨大速度循环每小时公里。在这些极端条件下，垂直传输，循环或辐照等各种物理过程的相互作用会驱使这些热系外行星的大气脱离化学平衡，从而导致难以通过标准天体物理模型和观测来解释的偏差。

SystèmesAtmosphériques国际实验室实验室的Venot解释说：“我们团队解决问题的理念是从任何其他领域寻找并导入经过实践检验的方法。早在2012年，我们首先注意到高温的木星和汽车发动机之间温度和压力条件的重叠。经过多年的大量研发，实验室研究和通过与在各种条件下进行的大量测量结果进行比较的验证，为汽车发动机开发的化学网络非常强大。这些汽车模型适用于高达2,000摄氏度的温度和广泛的压力范围，因此与研究大热和热系外行星大气的研究有关。”

该项目源于波尔多天体物理学实验室和南锡的ProactionésandGéniedesProcédés实验室之间的初步合作。在过去的六年中，该团队基于一个或多个化学反应网络，开发了木星热和海王星热大气的化学成分模型。这些化学网络已通过开放访问数据库提供，现已在国际天体物理学界得到广泛使用和认可。

“向社区提供输入数据和工具是我们团队理念的重要组成部分，”埃克塞特大学的Hébrard说。

除了进行汽车测试外，该团队还利用了粒子加速器研究人员的专业知识。迄今为止，有关分子吸收紫外线的能力的数据主要是在室温下获得的。在系统大气研究所的同步加速器设施上进行的实验将使测量能够在系外行星大气相关的温度下进行。

韦诺特说：“其他研究领域在表征宇宙中奇妙的世界以及我们对它们的物理和化学性质的理解中可以发挥重要作用。”