اتجاهات الكتلة والعتبة في الكواكب الخارجية العابرة من كثافات الغلاف الجوي لـ H2O وNa وK

يمكن أن توفر تركيبات الغلاف الجوي تشخيصات قوية لتاريخ التكوين والهجرة للأنظمة الكوكبية. نحن نبحث في القيود على الكثافات الجوية لـ H2O وNa وK، في عينة من الكواكب الخارجية العابرة باستخدام طيف النقل الأحدث وعتبات Na وK التي تم توسيعها بواسطة H2. تغطي عيّنتنا المكونة من 19 كوكبًا خارجيًا من الكواكب النبتونية الصغيرة الباردة إلى المشتريات الساخنة، مع درجات حرارة توازنية تتراوح بين حوالي 300 و2700 كلفن. باستخدام استرجاع بايزي المتجانس، نبلغ عن كثافات الغلاف الجوي لـ Na وK وH2O، وأهمية اكتشافها، مما يؤكد 6 كواكب مع اكتشافات قوية لـ Na، و6 مع K، و14 مع H2O. نجد اتجاه الكتلة والعتبة بزيادة كثافات H2O مع انخفاض الكتلة، مما يغطي عمومًا قيمًا تحت نجومية للعمالقة الغازية وقيمًا نجمية/فائقة النجومية للنبتونات والنبتونات الصغيرة. ومع ذلك، فإن الاتجاه العام في كثافات H2O، من النبتونات الصغيرة إلى المشتريات الساخنة، هو أقل بكثير من علاقة الكتلة والعتبة للكربون في عمالقة الكواكب في النظام الشمسي وتنبؤات مماثلة للكواكب الخارجية. من ناحية أخرى، فإن كثافات Na وK لعمالقة الغاز هي نجمية أو فوق نجمية، ومتسقة مع بعضها البعض، وعادة ما تتماشى مع اتجاه العتبة في النظام الشمسي. من المحتمل أن تكون كثافات H2O في عمالقة الغاز الساخنة ناتجة عن انخفاض كثافات الأكسجين بالنسبة لعناصر أخرى بدلاً من انخفاض العتبات بشكل عام، وتوفر قيودًا جديدة على آليات تكوينها. تشير الاتجاهات المختلفة في كثافات الأنواع إلى عدم جدوى استخدام نماذج التوازن الكيميائي مع العتبة كمعامل حر واحد في استرجاعات الغلاف الجوي، حيث يمكن تعزيز العناصر المختلفة بطريقة مختلفة.