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이론적 예측 및 관측 데이터는 특정 서브-네ptune 외계행성이 수소가 우세한 대기로 덮인 물이 풍부한 내부를 가질 수 있음을 나타냅니다. 적절한 기후 조건을 제공하면 이러한 행성은 표면에 액체 바다를 가질 수 있습니다. K2-18 b에 대한 최근 JWST 관측에 의해 동기를 부여받아, 우리는 온대 서브-네ptune 물세계의 대기에서 생물학적 황 가스의 광화학 및 잠재적 탐지 가능성을 처음으로 일관되게 모델링합니다. 오늘날 지구에서 해양 생물체에 의해 생성된 유기 황 화합물은 중요한 수준으로 축적되기 전에 광화학적 과정에 의해 신속하게 파괴됩니다. Shawn et al. (2011)은 감지 가능한 생물학적 황 신호가 생물학적 생산이 더 높거나 낮은 UV 플럭스가 있는 원생대처럼 대기에서 나타날 수 있다고 제안합니다. 본 연구에서는 다양한 생물학적 플럭스 및 태양 UV 환경에서 생물학적 황을 탐구합니다. 중요한 점은 주요 광화학적 싱크가 조석 고정된 행성의 밤쪽에서는 존재하지 않는다는 것입니다. 이를 해결하기 위해 우리는 3D GCM 및 2D 광화학 모델(VULCAN 2D (Tsai et al. 2024))을 사용하여 생물학적 가스의 전 세계 분포를 시뮬레이션하고 전송 분광법을 통해 관찰되는 단말 농도를 조사하는 실험을 추가로 수행합니다. 우리의 모델은 생물학적 황 가스가 수소가 풍부한 물 세계에서 잠재적으로 탐지 가능한 수준까지 상승할 수 있지만, 이는 향상된 전 세계 바이오황 플럭스(현대 지구 플럭스의 20배)에 대해서만 가능하다는 것을 나타냅니다. 우리는 DMS를 3.4 μm에서 식별하는 것이 어렵다는 것을 발견했으며, 이는 CH₄와 강력하게 겹치는 반면, DMS 및 동반 생성물인 에틸렌(C₂H₄) 및 에탄(C₂H₆)을 9 μm에서 13 μm까지의 중적외선에서 탐지하는 것이 더 그럴듯하다는 것을 발견했습니다.
Tsai et al. (목,)은 이 질문을 연구했습니다.
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