Nitric oxide is a potential biomarker in the N 2 -O 2 atmospheres of terrestrial exoplanets, which can be detected by space missions, including the planned launch of the Russian Spektr-UF observatory. From observations of the Earth's thermosphere in the polar regions, it is known that important sources of formation of this molecule are the precipitation of high-energy electrons into the planet's atmosphere, as well as the non-thermal processes accompanying them. In this paper the non-thermal processes of nitrogen oxide formation in the polar regions of the Earth's upper atmosphere are investigated, as well as the atmospheres of exoplanets located in the potential habitability zone of active stars. For this purpose, a numerical kinetic Monte Carlo model of the interaction of high-energy electrons with atmospheric gas has been developed; a kinetic Monte Carlo model of the interaction of suprathermal N( 4 S) atoms formed as a result of dissociation of N 2 molecules by electron impact with the surrounding gas; as well as a model of odd nitrogen chemistry with taking into account the molecular and turbulent diffusion. According to the results of calculations, it is confirmed that the process of dissociation of N 2 by an electron impact during the interaction of the stellar wind with the atmosphere of the planet is an important source of suprathermal N atoms, which contribute to a significant increase in the non-thermal formation of NO in the N 2 -O 2 atmospheres of terrestrial planets (both locally, in the case of a planet's own magnetic field, and throughout the planet's surface, in the case of its absence). Because the column concentration of NO during flares becomes larger, therefore the chances of detecting of nitric oxide biomarker in the atmospheres of the terrestrial-type exoplanets located in the potential habitability zone of active stars are also become larger.
Окись азота является потенциальным биомаркером в N 2 -O 2 атмосферах экзопланет земного типа, который можно обнаружить с помощью космических миссий, в том числе с помощью планируемой к запуску российской обсерватории Спектр-УФ. Из наблюдений термосферы Земли в полярных областях известно, что важными источниками формирования данной молекулы являются высокоэнергетические высыпания электронов в атмосферу планеты, а также сопровождающие их нетепловые процессы. В работе исследуются нетепловые процессы образования окиси азота в полярных регионах верхней атмосферы Земли, а также атмосферах экзопланет, находящихся в зоне потенциальной обитаемости у активных звезд. Для этого разработаны численная кинетическая модель Монте-Карло взаимодействия высокоэнергичных электронов с атмосферным газом; кинетическая модель Монте-Карло взаимодействия надтепловых атомов N( 4 S), образующихся в результате диссоциации молекул N 2 электронным ударом, с окружающим газом; а также модель химии нечетного азота с молекулярной и турбулентной диффузией. По результатам расчетов подтверждено, что процесс диссоциации N 2 электронным ударом при взаимодействии звездного ветра с атмосферой планеты является важным источником надтепловых атомов N, которые способствуют значительному увеличению нетеплового образования NO в N 2 -O 2 атмосферах планет земного типа (как локально, в случае наличия собственного магнитного поля у планеты, так и по всей поверхности планеты, в случае его отсутствия). Повышение концентрации NO во время вспышек увеличивает наши шансы обнаружить биомаркер NO в атмосферах экзопланет, находящихся в зоне потенциальной обитаемости у активных звезд.