Los modelos químicos desarrollados para ayudar a limitar la emisión de contaminantes por los motores de los automóviles se están utilizando para estudiar las atmósferas de exoplanetas calientes que orbitan cerca de sus estrellas. Los resultados de una colaboración entre astrónomos franceses y expertos en combustión aplicada serán presentados por el Dr. Oliva Venot y el Dr. Eric Hébrard en la Semana Europea de Astronomía y Ciencias Espaciales (EWASS) 2018 en Liverpool.

Grandes planetas similares a Neptuno o Júpiter, orbitando 50 veces más cerca de su estrella que la Tierra desde el Sol, se cree que están compuestos de gas rico en hidrógeno a temperaturas entre uno y tres mil grados Celsius, circulando a enormes velocidades de casi 10, 000 kilómetros por hora. Con estas condiciones extremas, la interacción de varios procesos físicos, como el transporte vertical, circulación o irradiación, puede sacar las atmósferas de estos exoplanetas calientes del equilibrio químico, resultando en desviaciones que son difíciles de explicar a través de observaciones y modelos astrofísicos estándar.

Venot, del Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques, explica:"La filosofía de nuestro equipo para resolver problemas es buscar e importar métodos probados de cualquier otro campo siempre que existan. En 2012, Primero notamos la superposición de las condiciones de temperatura y presión entre las atmósferas de los Júpiter calientes y los motores de los automóviles. Las redes químicas desarrolladas para motores de automóviles son muy sólidas como resultado de años de intensa I + D. estudios de laboratorio y validación mediante comparación con numerosas mediciones realizadas en diversas condiciones. Los modelos de coche son válidos para temperaturas superiores a 2, 000 grados Celsius y una amplia gama de presiones, por lo que son relevantes para el estudio de una gran diversidad de atmósferas exoplanetarias cálidas y calientes ".

El proyecto surgió de una colaboración inicial entre el Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux y el Laboratoire Réactions et Génie des Procédés en Nancy. Durante los últimos seis años, el equipo ha desarrollado modelos de la composición química de las atmósferas cálidas de Júpiter y Neptuno en base a una o varias redes de reacciones químicas. Estas redes químicas se han puesto a disposición a través de una base de datos de acceso abierto y ahora se utilizan y reconocen ampliamente en la comunidad astrofísica internacional.

"Es una parte importante de la filosofía de nuestro equipo hacer que los datos de entrada y las herramientas estén disponibles para la comunidad, "dice Hébrard, de la Universidad de Exeter.

Además de las pruebas de automóviles, el equipo también se ha basado en la experiencia de investigadores que trabajan en aceleradores de partículas. Los datos sobre la capacidad de las moléculas para absorber la luz ultravioleta tienen, hasta la fecha, estado disponible principalmente a temperatura ambiente. Los experimentos en las instalaciones de sincrotrón del Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques permitirán realizar mediciones a temperaturas relevantes para las atmósferas de exoplanetas.

"Otros campos de investigación tienen un papel importante que desempeñar en la caracterización de la fantástica diversidad de mundos en el Universo y en nuestra comprensión de su naturaleza física y química, "dice Venot.