Estudio del escape atmosférico en sistemas exoplanetarios múltiples

Autores
Martin, Román Ciro
Año de publicación
2026
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Villarreal D'Angelo, Carolina Susana
Descripción
Tesis (Lic. en Astronomía)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2026.
Fil: Martin, Román Ciro. Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
Este trabajo estudia el escape atmosférico en exoplanetas expuestos a la radiación y al viento estelar, identificando los parámetros que controlan este proceso. Mediante simulaciones numéricas y modelos analíticos se analizó la respuesta de las atmósferas planetarias y se estimaron propiedades espectroscópicas. Se investigaron en detalle los sistemas múltiples HD 63433 y TOI-776, para los cuales existen observaciones aptas para estudiar la interacción planeta–estrella. Para cada sistema se caracterizó el escape atmosférico y se estimaron las propiedades del viento estelar compatibles con los datos disponibles. Además, se exploró el impacto de la temperatura coronal y del campo magnético estelar en las soluciones de viento. El trabajo incluyó la generación y caracterización de vientos estelares en modelos unidimensionales, así como el estudio de la irradiación estelar sobre las atmósferas planetarias con el código ATES. A partir de los perfiles atmosféricos obtenidos, se construyeron tránsitos sintéticos en Ly-α y en el triplete del helio. Estos tránsitos permitieron relacionar las condiciones físicas del sistema con cantidades observables como la profundidad y el ancho equivalente. Los resultados aportan nuevas estimaciones de pérdida de masa atmosférica y de la intensidad del viento estelar en ambos sistemas. En conjunto, el trabajo contribuye a comprender el escape atmosférico en exoplanetas jóvenes y cercanos a sus estrellas.
The general objective of this work was to study the phenomenon of atmospheric escape in exoplanets subject to stellar radiation and wind, and to characterize the parameters that govern this process. Among these, the planetary mass-loss rate and the properties of the stellar wind are especially relevant, yet in most systems they remain poorly constrained. These parameters are commonly inferred by combining numerical models with spectroscopic transit observations in lines sensitive to atmospheric escape, such as Ly–α. In this work, the response of exoplanetary atmospheres to their stellar environment was modeled using both numerical simulations and analytical models, ultimately allowing for the estimation of spectroscopic parameters. In particular, the multiple systems HD 63433 and TOI-776 (see Section 1.6) were analyzed, for which adequate observations exist to investigate the interaction between the planetary atmosphere and the stellar wind. For each system we characterized the atmospheric escape process and estimated the stellar wind properties compatible with the observations. Additionally, a parameter exploration in coronal temperature (Tcor) and base stellar magnetic field (B∗) was carried out to understand how these stellar parameters modify the wind solutions under study.
Fil: Martin, Román Ciro. Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
Materia
Planetas extrasolares
Extrasolar planets
Exoplanetas
Magnetohidrodinámica
Viento estelar
Vientos planetarios
Escape atmosférico
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
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Acceder
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Este trabajo estudia el escape atmosférico en exoplanetas expuestos a la radiación y al viento estelar, identificando los parámetros que controlan este proceso. Mediante simulaciones numéricas y modelos analíticos se analizó la respuesta de las atmósferas planetarias y se estimaron propiedades espectroscópicas. Se investigaron en detalle los sistemas múltiples HD 63433 y TOI-776, para los cuales existen observaciones aptas para estudiar la interacción planeta–estrella. Para cada sistema se caracterizó el escape atmosférico y se estimaron las propiedades del viento estelar compatibles con los datos disponibles. Además, se exploró el impacto de la temperatura coronal y del campo magnético estelar en las soluciones de viento. El trabajo incluyó la generación y caracterización de vientos estelares en modelos unidimensionales, así como el estudio de la irradiación estelar sobre las atmósferas planetarias con el código ATES. A partir de los perfiles atmosféricos obtenidos, se construyeron tránsitos sintéticos en Ly-α y en el triplete del helio. Estos tránsitos permitieron relacionar las condiciones físicas del sistema con cantidades observables como la profundidad y el ancho equivalente. Los resultados aportan nuevas estimaciones de pérdida de masa atmosférica y de la intensidad del viento estelar en ambos sistemas. En conjunto, el trabajo contribuye a comprender el escape atmosférico en exoplanetas jóvenes y cercanos a sus estrellas.
The general objective of this work was to study the phenomenon of atmospheric escape in exoplanets subject to stellar radiation and wind, and to characterize the parameters that govern this process. Among these, the planetary mass-loss rate and the properties of the stellar wind are especially relevant, yet in most systems they remain poorly constrained. These parameters are commonly inferred by combining numerical models with spectroscopic transit observations in lines sensitive to atmospheric escape, such as Ly–α. In this work, the response of exoplanetary atmospheres to their stellar environment was modeled using both numerical simulations and analytical models, ultimately allowing for the estimation of spectroscopic parameters. In particular, the multiple systems HD 63433 and TOI-776 (see Section 1.6) were analyzed, for which adequate observations exist to investigate the interaction between the planetary atmosphere and the stellar wind. For each system we characterized the atmospheric escape process and estimated the stellar wind properties compatible with the observations. Additionally, a parameter exploration in coronal temperature (Tcor) and base stellar magnetic field (B∗) was carried out to understand how these stellar parameters modify the wind solutions under study.
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