Кинетическое моделирование нетепловых потерь верхней атмосферы экзопланеты Pi Men C под действием родительской звезды

Подал: Автаева Анастасия Андреевна (очно)

Авторы
Автаева А.А.
Организации
Институт астрономии РАН
Секция
Исследование планет
Подсекция
Экзопланеты
Научный руководитель
Шематович Валерий Иванович
Место работы научного руководителя
Институт астрономии РАН
Текст тезисов
Наблюдение за экзопланетами в ультрафиолетовом диапазоне дает информацию о строении атмосферы данной экзопланеты, а также о скоростях компонентов атмосферы и темпе убегании вещества из атмосферы. Экзопланета π Men с (R = 2.06 R_Earth, M = 4.52 M_Earth) располагается на границе ущелья Фултона со стороны суб-нептунов, что предполагает под собой наличие водорода в атмосфере экзопланеты. Исходя из предположения, что π Men с имеет первичную водородно-гелиевую оболочку, были применено кинетическое моделирование нетепловых процессов в верхней атмосфере экзопланеты π Men с. Рассматривались процессы рождения надтепловых частиц в экзотермичесой фотохимии под действием жесткого УФ излучения родительской звезды, а также проникающий поток перезарядившихся протонов звездного ветра. Убегание вещества атмосферы за счет воздействия жесткого излучения родительской звезды оказалось сравнимо с потоком убегания вещества за счет тепловых процессов. Энергия, проникающая в атмосферу с протонами звездного ветра, полностью уходит на нагрев атмосферы.
В рассмотренном случае средней звездной активности для родительской звезды π Men, поток энергии невозмущенного звездного ветра оценивается величиной ~ 3200 эрг см-2 с-1, но из-за достаточно низкой эффективности перезарядки ~10% протонов в протяженной водородной короне в верхнюю атмосферу горячего суб-нептуна π Men c проникает поток ЭНА Н с энергией ~320 эрг см-2 с-1 , что значительно ниже привносимого в атмосферу потока энергии УФ излучения величиной ~ 1350 эрг см-2 с-1 (García Muñoz и др., 2020; Shaikhislamov и др., 2020). Следовательно, атмосферный нагрев плазмой звездного ветра важен лишь в самых внешних областях протяженной водородной короны. Баланс энергии в термосфере горячей экзопланеты определяется процессами поглощения звездного излучения в диапазонах мягкого рентгена и жесткого ультрафиолета (1 --100 нм) излучения родительской звезды (García Muñoz и др., 2020; Shaikhislamov и др., 2020).
Ситуация с оценкой вклада воздействия звездного ветра и жесткого излучения родительской звезды на верхнюю атмосферу экзопланеты может существенно измениться при изучении влияния спорадической активности молодых родительских звезд - звездных супервспышек и корональных выбросов массы, - на темп потери атмосферы горячей экзопланеты (Bisikalo et al., 2021).