elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Proxima Centauri b: A Strong Case for Including Cosmic-Ray-induced Chemistry in Atmospheric Biosignature Studies

Scheucher, M. und Herbst, K und Schmidt, V und Grenfell, John Lee und Schreier, Franz und Banjac, S und Heber, B und Rauer, H und Sinnhuber, M (2020) Proxima Centauri b: A Strong Case for Including Cosmic-Ray-induced Chemistry in Atmospheric Biosignature Studies. Astrophysical Journal, 893 (12), Seiten 1-7. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.3847/1538-4357/ab7b74. ISSN 0004-637X.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
577kB

Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab7b74

Kurzfassung

Due to its Earth-like minimum mass of 1.27 M E and its close proximity to our solar system, Proxima Centauri b is one of the most interesting exoplanets for habitability studies. Its host star, Proxima Centauri, is however a strongly flaring star, which is expected to provide a very hostile environment for potentially habitable planets. We perform a habitability study of Proxima Centauri b assuming an Earth-like atmosphere under high stellar particle bombardment, with a focus on spectral transmission features. We employ our extensive model suite calculating energy spectra of stellar particles, their journey through the planetary magnetosphere, ionosphere, and atmosphere, ultimately providing planetary climate and spectral characteristics, as outlined in Herbst et al. Our results suggest that together with the incident stellar energy flux, high particle influxes can lead to efficient heating of the planet well into temperate climates, by limiting CH4 amounts, which would otherwise run into antigreenhouse for such planets around M stars. We identify some key spectral features relevant for future spectral observations: First, NO2 becomes the major absorber in the visible, which greatly impacts the Rayleigh slope. Second, H2O features can be masked by CH4 (near-infrared) and CO2 (mid- to far-infrared), making them nondetectable in transmission. Third, O3 is destroyed and instead HNO3 features become clearly visible in the mid- to far-infrared. Lastly, assuming a few percent of CO2 in the atmosphere, CO2 absorption at 5.3 μm becomes significant (for flare and nonflare cases), strongly overlapping with a flare related NO feature in Earth's atmosphere.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/137307/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Proxima Centauri b: A Strong Case for Including Cosmic-Ray-induced Chemistry in Atmospheric Biosignature Studies
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Scheucher, M.markus.scheucher (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herbst, KInstitut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität, Kiel, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, VUni. KielNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grenfell, John LeeLee.Grenfell (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schreier, FranzFranz.Schreier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7196-6599NICHT SPEZIFIZIERT
Banjac, SChristian-Albrechts- Uni. zu KielNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heber, BChristian-Albrechts- Uni. zu KielNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rauer, Hheike.rauer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sinnhuber, MKarlsruhe Institute of Technology (KIT), Karlsruhe, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 April 2020
Erschienen in:Astrophysical Journal
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:893
DOI:10.3847/1538-4357/ab7b74
Seitenbereich:Seiten 1-7
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:0004-637X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:exoplanets; atmospheric; cosmic rays; composition
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Planetary Evolution and Life (alt)
Standort: Berlin-Adlershof , Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären
Institut für Planetenforschung > Leitungsbereich PF
Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Hinterlegt von: Grenfell, John Lee
Hinterlegt am:09 Nov 2020 15:30
Letzte Änderung:27 Okt 2023 14:49

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.