1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Астрономический журнал
  4. T. 100, № 10, 2023

Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 10, стр. 858-870

Кинетическая модель воздействия звездного ветра на протяженную водородную атмосферу экзопланеты π Men c

А. А. Автаева 1, *, В. И. Шематович 1

1 Институт астрономии РАН
Москва, Россия

* E-mail: nastyaavt@inasan.ru

Поступила в редакцию 27.07.2023
После доработки 28.08.2023
Принята к публикации 28.08.2023

Аннотация

В данной работе выполнено расширение кинетической модели аэрономии верхней атмосферы экзопланеты за счет включения процессов воздействия плазмы звездного ветра на протяженную водородную корону горячего суб-нептуна. Для этого были использованы разработанные ранее кинетические модели Монте-Карло для исследования высыпания протонов и атомов водорода с высокими энергиями в планетные атмосферы. Кинетическая модель адаптирована к верхним атмосферам горячих суб-нептунов, что позволило провести расчеты скорости поглощения энергии плазмы звездного ветра в планетной короне и уточнить оценки скорости нетепловой потери атмосферы за счет воздействия звездного ветра родительской звезды. Проведенные расчеты для горячего суб-нептуна π Men c показали, что энергия проникающего в атмосферу потока энергетических нейтральных атомов водорода (ЭНА Н), образующегося при перезарядке протонов звездного ветра с тепловыми атомами водородной короны, преимущественно идет на нагрев водородной короны горячей экзопланеты.

Ключевые слова: экзопланеты, наблюдения в ультрафиолетовом диапазоне, планетные атмосферы, аэрономия, потеря атмосферы, численное моделирование

Список литературы

  1. F. Fressin, G. Torres, D. Charbonneau, S. T. Bryson, et al., Astrophys. J. 766, 81 (2013).

  2. J. E. Owen, A. P. Jackson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 425, 2931 (2012).

  3. E. D. Lopez, J. J. Fortney, N. Miller, Astrophys. J. 761, 59 (2012).

  4. S. Ginzburg, H. E. Schlichting, R. Sari, Astrophys. J. 825, 29 (2016).

  5. B. J. Fulton, E. A. Petigura, A. W. Howard, H. Isaacson, et al., Astrophys. J. 154, 109 (2017).

  6. J. E. Owen, Annual Review of Earth and Planetary Sciences 47, 67 (2019).

  7. J. E. Owen, I. F. Shaikhislamov, H. Lammer, L. Fossati, and M. L. Khodachenko, Space Sci. Rev. 216, 129 (2020).

  8. D. V. Bisikalo, V. I. Shematovich, P. V. Kaygorodov, and A. G. Zhilkin, Physics Uspiekhy 64, 747 (2021).

  9. V. Van Eylen, C. Agentoft, M. S. Lundkvist, H. Kjeldsen, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 479, 4786 (2018).

  10. A. Vidal-Madjar, A. Lecavelier des Etangs, J. M. Désert, G. E. Ballester, et al., Nature 422(6928), 143 (2003).

  11. A. Lecavelier Des Etangs, D. Ehrenreich, A. Vidal-Madjar, G. E. Ballester, et al., Astron. and Astrophys. 514, A72, 10 (2010).

  12. J. R. Kulow, K. France, J. Linsky, R. O. Parke Loyd, A-strophys. J. 786, id. 132, 9 (2014).

  13. V. Bourrier, A. L. Des Etangs, D. Ehrenreich, J. Sanz-Forcada, et al., Astron. and Astrophys. 620, A147 (2018).

  14. A. García Muñoz, L. Fossati, A. Youngblood, N. Nettelmann, et al., Astrophys. J. Lett. 907, 2, L36 (2021).

  15. M. Lampón, M. López-Puertas, L. M. Lara, A. Sánchez-López, et al., Astron. and Astrophys. 636, A13, 14 (2020).

  16. V. I. Shematovich, M. Ya. Marov, Physics Uspekhi 61, 217 (2018).

  17. A. A. Avtaeva, V. I. Shematovich., Solar System Research 55, 150 (2021).

  18. A. A. Avtaeva, V. I. Shematovich, Astronomy Reports 66, 1254 (2022).

  19. A. A. Avtaeva, V. I. Shematovich, Solar System Research 56, 67 (2022).

  20. D. V. Bisikalo, P. Kaygorodov, D. Ionov, V.I. Shematovich, H. Lammer, L. Fossati, Astrophys. J. 764, id. 19, 5 (2013).

  21. T. Matsakos, A. Uribe, A. Königl, Astron. and Astrophys. 578, id. A6, 17 (2015).

  22. I. Pillitteri, A. Maggio, G. Micela, S. Sciortino, S. J. Wolk, T. Matsakos, Astrophys. J. 805, 1, id. 52, 18 (2015).

  23. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, K. G. Kislyakova, et al., Astrophys. J. 832, id. 173, 20 (2016).

  24. J. E. Owen, R. A. Murray-Clay, E. Schreyer, H. E. Schli-chting et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 518, 4357 (2023).

  25. V. I. Shematovich, D. V. Bisikalo, J. C. Gérard, B. Hubert, Astronomy Reports 63, 835 (2019).

  26. V. I. Shematovich, D. V. Bisikalo, A. G. Zhilkin, Astronomy Reports 65, 203 (2021).

  27. C. X. Huang, J. Burt, A. Vanderburg, M. N. Guenther, et al., Astrophys. J. Lett. 868, id. L39, 8 (2018).

  28. D. Gandolfi, O. Barragán, J. H. Livingston, and 29 more, Astron. and Astrophys. 619, L10, 10 (2018).

  29. A. García Muñoz, A. Youngblood, L. Fossati, D. Gandolfi, J. Cabrera, H. Rauer, Astrophys. J. Lett. 888, L21, 12 (2020).

  30. I. F. Shaikhislamov, L. Fossati, M. L. Khodachenko, H. Lammer, et al., Astron, and Astrophys. 639, A109 (2020).

  31. J. S. Halekas, R. J. Lillis, D. L. Mitchell, T. E. Cravens, et al., Geophysical Research Letters 42, 8901 (2015).

  32. V. I. Shematovich, Solar System Research 44, 96 (2010).

  33. V. I. Shematovich, D. V. Bisikalo, C. Dieval, S. Barabash, et al., Journal of Geophysical Research 116, A11320 (2011).

  34. V. I. Shematovich, D. V. Bisikalo, Astronomy Reports 64, 863 (2020).

  35. A. A. Vidotto, A. Cleary, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 2417 (2020).

  36. S. Carolan, A. A. Vidotto, C. Villarreal D’Angelo, G. Hazra, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 500, 3382 (2021).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Астрономический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал