Deposición de energía E0 en J m−1 para meteoritos individuales de una masa dada que descienden a través de la atmósfera de Titán. La inversión ocurre en altitudes más bajas a medida que las partículas comienzan a disminuir la velocidad y pierden masa, lo que hace que se deposite menos energía. -Astro chica EP
Los modelos termoquímicos y los experimentos con tubos de choque muestran que los choques aplicados a las mezclas de gases N2/CH4 pueden generar moléculas orgánicas. Los meteoritos lo suficientemente grandes como para entrar en la atmósfera supersónica de la luna Titán de Saturno deberían impulsar la química orgánica.
Para hacer esto, los meteoritos deben ser lo suficientemente grandes en comparación con el camino libre a través de la atmósfera a una cierta altitud para generar choques y depositar suficiente energía por longitud de camino para producir temperaturas lo suficientemente altas como para excitar y separar las partículas relevantes. La nave espacial Cassini ha captado imágenes de múltiples impactos de meteoritos en los anillos de Saturno, lo que permite por primera vez una estimación experimental de las distribuciones de flujo y tamaño de frecuencia de los meteoritos en el rango de tamaño de milímetro a metro.
Combinamos estos resultados con el modelo de entrada atmosférica y las eficiencias de producción de choques termoquímicos y químicos experimentales para atmósferas de N2/CH4 y calculamos las tasas de producción de choques para HCN, C2H2 y C2H4, así como la generación de H resultante. Descubrimos que los meteoritos pueden producir estas partículas al 1% de la tasa de producción fotoquímica impulsada por fotones UV y pueden depositar más energía que los iones magnetosféricos y los fotones UV de 90 a 100 nm.
Además, estos meteoritos producen estas moléculas orgánicas cientos de kilómetros más profundas en la atmósfera de Titán que las penetradas por los fotones UV y los iones paramagnéticos relacionados, y el pico de producción se produce entre 200 y 500 km de altitud, es decir, en la capa de neblina observada. Por lo tanto, la generación de choques de partículas impulsados por meteoritos puede ser crucial para comprender la química de la atmósfera de Titán.
Erin E Flores, Christopher F Chiba
Comentarios: 12 páginas, 6 figuras
Asignaturas: Astrofísica de la Tierra y los Planetas (astro-ph.EP)
Citado como: arXiv:2307.10293 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2307.10293v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Referencia del diario: Planeta. Ciencias. C 4 (2023) 127
DOI relacionado:
https://doi.org/10.3847/PSJ/acdfc9
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Día de entrega
De: Erin Flores
[v1] martes, 18 de julio de 2023 14:43:39 UTC (801 KB)
https://arxiv.org/abs/2307.10293
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