CO-CH4 Equilibrium and Disequilibrium Chemistry in the Protosolar Disk

Objective & Hypothesis:In this study, the chemistry of the CO - CH4 transformation in the Protosolar Disk is analyzed by the thermochemical equilibrium and the non-equilibrium methods.

📊

Key Findings & Data:With the equilibrium approach, the variation of the carbon conversion reaction in the disk between 100-2000 K temperature is computed by an advanced chemical code and the results are compared with the measurements or observations made for the giant planet atmospheres of the Solar System.

💡

Conclusion & Impact:The findings of the study, in addition to being highly detailed compared to their counterparts in the literature, are also in line with expectations.

🔬Design:Lab & Field Experiment

📍Scope:2000 Verileri

⚙️Variables:astrochemistry · cosmochemistry · Solar disk

Abstract

In this study, the chemistry of the CO - CH4 transformation in the Protosolar Disk is analyzed by the thermochemical equilibrium and the non-equilibrium methods. With the equilibrium approach, the variation of the carbon conversion reaction in the disk between 100-2000 K temperature is computed by an advanced chemical code and the results are compared with the measurements or observations made for the giant planet atmospheres of the Solar System. However, since the disk maintains favorable conditions for this reaction only for a limited time and temperature, the transformation is expected to quench over time as the disk cools off. Therefore, the quench temperature range is calculated, and the chemical composition of the Protosolar Disk is documented in detail with a large pool of chemical species. The findings of the study, in addition to being highly detailed compared to their counterparts in the literature, are also in line with expectations.

Özet

Bu çalışmada Öngüneş Diski’nde gerçekleşen CO - CH4 dönüşümünün kimyası, önce termokimyasal denge metodu ve ardından denge dışı hesabı ile analiz edilmektedir. Denge yaklaşımıyla diskteki karbon dönüşüm tepkimesinin 100-2000 K sıcaklığı arasındaki değişimi ileri düzey bir kimyasal kod ile hesaplanmış ve sonuçlar Güneş Sistemi’nin dev gezegen atmosferleri için yapılmış ölçüm veya gözlemlerle kıyaslanmıştır. Fakat bu tepkime için diskteki uygun koşullar yalnızca sınırlı bir süre ve sıcaklıkta var olur. Diskin soğumasıyla bu dönüşümün durması beklenir. Dönüşümün sönmesi için sıcaklık aralığı ve Öngüneş Diski kimyasal kompozisyonu büyük bir kimyasal çeşitlilik ile ayrıntılı olarak hesaplanmıştır. Çalışmanın bulguları beklentiler doğrultusundadır ve literatürdeki benzerlerine kıyasla oldukça detaylıdır.bulguları beklentiler doğrultusundadır ve literatürdeki benzerlerine kıyasla oldukça detaylıdır.

Keywords

astrochemistry cosmochemistry Solar disk

🔖

Cite This Article

PEKMEZCİ, G. S., L, J. I., M, O. (2022). CO-CH4 Equilibrium and Disequilibrium Chemistry in the Protosolar Disk. Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics, Cilt: 3 - Sayı: 2, 22–29. https://ajindex.com/articles/870932

📄 Full Text PDF Viewer

Open in New Tab ↗

↗New Tab

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (4)

Aikawa Y., Umebayashi T., Nakano T., ve ark., 1997, The ApJ 486, L51 Aikawa Y., Umebayashi T., Nakano T., ve ark., 1999, ApJ 519, 705 Aikawa Y., 2003, Highl. Astr. 13, XXVth Gen. Ass. IAU, Sydney, 13-26
Temmuz Anders E., Grevesse N., 1989, Geoch. & Cosmoch. Acta 53, 197 Banzatti, A., Pascucci, I., Bosman, A. D., ve ark., 2020, ApJ 903, id.124 Bézard B., Lellouch E., Strobel D., ve ark., 2002, Icarus 159, 95 Bond J. C., Lauretta D. S., O’Brien D. P., 2010a, Icarus 205, 321 Bond J. C., O’Brien D. P., Lauretta D. S., 2010b, ApJ 715, 1050 Booth, R. A., Clarke, C. J., 2018, MNRAS 473, 757..... Booth, R. A., Ilee, J. D., 2019, MNRAS 487, 3998..... Boss A. P., 2004, ApJ 616, 1265......... Burrows A., Sharp C. M., 1999, ApJ 512, 843..... Cridland, A. J., van Dishoeck, E. F., Alessi, M., ve ark., 2020, A&A 642, id.A229 Cyr K. E., Sharp C. M., Lunine J. I., 1999, Jour. Geoph. Res. 104, 19003 Fegley B., Lodders K., 1996, ApJ 472, L37..... Fegley B., Prinn R. G., 1985, ApJ 299, 1067..... Fegley B., 1988, Workshop on the Origins of Solar Systems 51-59, MIT Fegley B., 2000, Space Science Reviews 92, 177 Fletcher L. N., Swinyard B., Salji C., ve ark. 2012, A&A 539, id. A44 Guillot T., Atreya S., Charnoz S., ve ark., 2009, Saturn from Cassini-Huygens, 745, Springer Hubbard W. B., 1997, Science 275, 1279..... Hueso R., Guillot T., 2005, A&A 442, 703..... Jasper A.W., Klippenstein S.J., Harding L.B., ve ark., 2007, Jour.Phys. Chem. A 111, 3932 Kress M. E., Tielens A. G. G. M., 2001, Meteo. & Pla. Sci. 36, 75 Krijt, S., Bosman, A. D., Zhang, K., ve ark., 2020, ApJ 899, id.134 Kroto H. W., Heath J. R., O’Brien S. C., ve ark. 1985, Nature 318, 162 Kunde V. G., Flasar F. M., Jennings D. E., ve ark., 2004, Science 305, 1582 Lewis J. S., Barshay S. S., Noyes B., 1979, Icarus 37, 190..... Lewis J. S., Prinn R. G., 1980, ApJ 238, 357..... Lewis J. S., 1974, Science 186, 440..... Lewis J.S., 2004,
Physics and Chemistry of the Earth, Elsevier Liang M.-C., Parkinson C. D., Lee A. Y.-T., ve ark., 2003. ApJ 596, L247 Lindal G. F., Lyons J. R., Sweetnam D. N., ve ark., 1987, Jour. Geoph. Res 92, 14987 Lodders K., Fegley B., 1999,
Asymptotic Giant Branch Stars, IAU Symposium #191, LOC: 99-62044, 279 Lodders K., Fegley B., 2002, Icarus 155, 393..... Lodders K., 2003, ApJ 591, 1220..... Lunine J.I., 1993, Ann. R