Exoplanets atmospheres and habitability

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Estrela, Raissa de Lourdes Freitas
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
Texto Completo: https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/28327
Resumo: A descoberta de milhares de exoplanetas em trânsito na última década, e os que serão detectados com o TESS e a próxima geração de telescópios de alta resolução, torna a caracterização de atmosferas de exoplanetas um dos campos mais interessantes da próxima década. Ao analisar a atmosfera desses planetas, podemos inferir sua composição e obter informações sobre sua formação e evolução. Nesta pesquisa de doutorado, caracterizamos as atmosferas de exoplanetas no visível usando o instrumento Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) a bordo do Hubble Space Telescope (HST). Nos comprimentos de onda azuis, pode-se restringir a presença de espalhamento de Rayleigh devido a neblinas fotoquímicas ou hidrogênio molecular e detectar assinaturas de Na, K, H2O ou TiO / VO. Até o momento, a maioria dos planetas observados com o HST são Hot-Júpiter que ainda mantêm uma atmosfera primária. Ao contrário dos planetas gigantes, há poucas observações de HST de pequenos planetas próximos na região de transição entre super-Terras e sub-Neptunes, no entanto, eles são a população representativa de planetas detectados com levantamentos de trânsito e velocidade radial. Esses pequenos planetas podem ter uma atmosfera secundária. Eles devem atrair a atenção nos próximos anos e, portanto, como segundo objetivo deste projeto, investigamos a evolução da atmosfera de pequenos planetas próximos observando as relações entre seu raio, insolação e densidade. Embora a presença de uma atmosfera secundária possa ser um dos fatores-chave para a habitabilidade dos planetas terrestres, outros fatores podem ter um impacto e devem ser levados em consideração, como a atividade da estrela hospedeira. Portanto, nosso objetivo final é determinar a habitabilidade dos planetas terrestres usando uma atmosfera primitiva ou atual semelhante à da Terra sob o ambiente de uma estrela em arco. Além disso, também analisamos se um oceano nesses planetas ajudaria a proteger a vida da prejudicial radiação UV estelar.
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spelling Swain, Markhttp://lattes.cnpq.br/1041565102315246Estrela, Raissa de Lourdes FreitasValio, Adriana Benetti Marqueshttp://lattes.cnpq.br/44080707047724622021-12-13T18:06:46Z2021-12-13T18:06:46Z2020-09-17A descoberta de milhares de exoplanetas em trânsito na última década, e os que serão detectados com o TESS e a próxima geração de telescópios de alta resolução, torna a caracterização de atmosferas de exoplanetas um dos campos mais interessantes da próxima década. Ao analisar a atmosfera desses planetas, podemos inferir sua composição e obter informações sobre sua formação e evolução. Nesta pesquisa de doutorado, caracterizamos as atmosferas de exoplanetas no visível usando o instrumento Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) a bordo do Hubble Space Telescope (HST). Nos comprimentos de onda azuis, pode-se restringir a presença de espalhamento de Rayleigh devido a neblinas fotoquímicas ou hidrogênio molecular e detectar assinaturas de Na, K, H2O ou TiO / VO. Até o momento, a maioria dos planetas observados com o HST são Hot-Júpiter que ainda mantêm uma atmosfera primária. Ao contrário dos planetas gigantes, há poucas observações de HST de pequenos planetas próximos na região de transição entre super-Terras e sub-Neptunes, no entanto, eles são a população representativa de planetas detectados com levantamentos de trânsito e velocidade radial. Esses pequenos planetas podem ter uma atmosfera secundária. Eles devem atrair a atenção nos próximos anos e, portanto, como segundo objetivo deste projeto, investigamos a evolução da atmosfera de pequenos planetas próximos observando as relações entre seu raio, insolação e densidade. Embora a presença de uma atmosfera secundária possa ser um dos fatores-chave para a habitabilidade dos planetas terrestres, outros fatores podem ter um impacto e devem ser levados em consideração, como a atividade da estrela hospedeira. Portanto, nosso objetivo final é determinar a habitabilidade dos planetas terrestres usando uma atmosfera primitiva ou atual semelhante à da Terra sob o ambiente de uma estrela em arco. Além disso, também analisamos se um oceano nesses planetas ajudaria a proteger a vida da prejudicial radiação UV estelar.The discovery of thousands of transiting exoplanets in the last decade, and the ones that will be detected with TESS and the upcoming generation of high resolution telescopes, makes the characterization of exoplanets atmospheres one of the most interesting elds of the next decade. By analyzing the atmosphere of these planets, we can infer their composition and obtain information about their formation and evolution. In this PhD research, we characterized the atmospheres of exoplanets in the visible using the instrument Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) on board of the Hubble Space Telescope (HST). In the blue wavelengths one can constrain the presence of Rayleigh scattering due to photochemical hazes or molecular hydrogen and detect signatures of Na, K, H2O or TiO/VO. Up to date, most of the planets observed with HST are Hot-Jupiters that still hold a primary atmosphere. Unlike the giant planets, there are few HST observations of small close-in planets in the transition region between super-Earths and sub-Neptunes, however they are the representative population of planets detected with transit and radial velocity surveys. These small planets could possibly have a secondary atmosphere. They should attract attention in the next years and thus as second goal of this project, we investigate the evolution of the atmosphere of small close-in planets by looking into the relationships between their radius, insolation, and density. Although the presence of a secondary atmosphere can be one of the key factors for the habitability of terrestrial planets, other factors can have an impact and need to be taken into account,such as the activity of the host star. Therefore, our nal goal is to determine the habitability of terrestrial planets using a primitive or a present-day Earth-like atmospheres under the environment of a aring star. In addition, we also analyse if an ocean in these planets would help to protect life from the harmful stellar UV radiation.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Pauloapplication/pdfESTRELA, Raissa de Lourdes Freitas. Exoplanets atmospheres and habitability. 2020.108 f. Tese( Ciências e Aplicações Geoespaciais) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulohttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/28327exoplanetasatmosferashabitabilidadevidaestelar UVengUniversidade Presbiteriana Mackenziehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessexoplanetsatmosphereshabitabilitylifestellar UVCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIALCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAExoplanets atmospheres and habitabilityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIEGriffith, Caitilin AnnMoreno, Jorge Luis Melendezhttp://lattes.cnpq.br/1479508192871529Correia, Emiliahttp://lattes.cnpq.br/1272123236892781Simões, Paulo José de Aguiarhttp://lattes.cnpq.br/9281522944369099BrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMCiências e Aplicações GeoespaciaisORIGINALTese Raissa Estrela.pdfapplication/pdf12401652https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/c9d82b18-c93f-4a70-a60f-74c877f2cd26/download64e97c2836a43a30fc08aa012aeb7d6dMD51CC-LICENSElicense_urlapplication/octet-stream49https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/7d5431d5-2924-45e0-bd5a-40e653cab694/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textapplication/octet-stream0https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/39ebe274-0608-47af-925d-5771cb51b27d/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdfapplication/octet-stream0https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/7f95e1fb-5ed9-44fa-b945-060599220ad5/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txttext/plain2108https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/b3cfc62e-427d-4ecf-b167-c7aad9e3cf53/download1ca4f25d161e955cf4b7a4aa65b8e96eMD55TEXTTese Raissa Estrela.pdf.txtTese Raissa Estrela.pdf.txtExtracted texttext/plain228678https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/e81669af-ea4d-4173-ae7a-0b12f61b10fe/downloadf36ade697cff18be9232754297650678MD58THUMBNAILTese Raissa Estrela.pdf.jpgTese Raissa Estrela.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1234https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/f20cf38a-50d9-4a5a-9ce1-3fd8b2d45f07/download30cfe01d4b28827b9daa9cb4a6fd3f2aMD5910899/283272022-03-14 21:00:28.958http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acesso Abertooai:dspace.mackenzie.br:10899/28327https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772022-03-14T21:00:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie - 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