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La influencia de los vientos estelares enanos M y la fotoevaporación en la evolución de la atmósfera de los planetas pequeños.

La influencia de los vientos estelares enanos M y la fotoevaporación en la evolución de la atmósfera de los planetas pequeños.

Fracción de envolvente faltante debido al viento estelar (arriba a la izquierda) y a la fotoevaporación (abajo a la izquierda) en función de los parámetros asociados con cada modelo individual. El flujo ultravioleta se calculó a 5 Gyr y en una órbita planetaria. El tamaño de los puntos dispersos es función del radio del planeta. Diagramas de la fracción de la envoltura perdida por los vientos estelares (arriba a la derecha) y la fotoevaporación (abajo a la derecha). La fracción de envolvente faltante para planetas por debajo de 0,1 AU se indica en azul y por encima de 0,1 AU en verde, con valores medianos para cada uno. — Doctorado en Astronomía EP

La evolución de la atmósfera de un planeta depende en gran medida de las propiedades de su estrella anfitriona. Cuando las estrellas anfitrionas son más jóvenes, los planetas pueden experimentar vientos más fuertes y emisiones ultravioleta. Esto es especialmente cierto para los planetas que orbitan alrededor de enanas M debido a su proximidad a la estrella anfitriona.

Para determinar si estos planetas retienen atmósfera, consideramos los efectos de los vientos estelares y los flujos ultravioleta al impulsar el escape atmosférico durante la vida del planeta. Por este motivo, identificamos pérdida de masa atmosférica debida a vientos estelares y fotoevaporación en 4 planetas en órbita cercana y 34 en la zona habitable de su estrella (HZ).

La velocidad del viento, la densidad y el flujo ultravioleta de las estrellas anfitrionas enanas M se calcularon a partir del período de rotación y midiendo el flujo de rayos X a lo largo del tiempo. Luego se calculó la tasa de pérdida de masa debido a los vientos estelares y la fotoevaporación en función del tiempo y acumulada durante la vida del planeta para determinar la pérdida de masa atmosférica total de la atmósfera primaria de H/He del planeta.

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Descubrimos que para los planetas Hz con órbitas inferiores a 0,1 AU, los vientos estelares solo pueden eliminar ≥1% de la capa H/He, mientras que la fotoevaporación es necesaria para eliminar completamente la capa H/He para la mayoría de los objetivos. Además, debido a cualquiera de los mecanismos, a la mayoría de los planetas que orbitan >0,1 AU no se les ha despojado de su atmósfera primordial.

En total, de los 38 planetas estudiados, se esperaba que 13 hubieran perdido su atmósfera primordial debido a la fotoevaporación, mientras que se esperaba que dos planetas hubieran perdido su atmósfera debido a los vientos estelares y la fotoevaporación.

Ashini Modi, Raisa Estrella, Adriana Valeo

Comentarios: 12 páginas, 5 números, publicado en MNRAS
Temas: La Tierra y la astrofísica planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2309.10942 [astro-ph.EP](O arXiv:2309.10942v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Identificación digital relevante:
https://doi.org/10.1093/mnras/stad2557
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Día de entrega
De: Raisa Estrella
[v1] Martes 19 de septiembre de 2023, 21:51:35 UTC (759 KB)
https://arxiv.org/abs/2309.10942
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