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Detección de la estructura de banda base de 4,6 μm de monóxido de carbono en la atmósfera de WASP-39b utilizando un JWST NIRSpec G395H

Detección de la estructura de banda base de 4,6 μm de monóxido de carbono en la atmósfera de WASP-39b utilizando un JWST NIRSpec G395H

Panel superior: ejemplo de un segmento de longitud de onda que muestra la contribución del modelo solo del CO. El modelo se muestra con una resolución simulada (gris, cada Angstrom muestreado) y después de que se haya transformado con la función de dispersión de puntos observada y se haya vuelto a suministrar a la cuadrícula de longitud de onda del detector (negro). Panel central: una visualización de nuestro método para detectar la estructura de subbandas de CO. Las partes roja y azul indican longitudes de onda dentro o fuera de banda, respectivamente. Tenga en cuenta que estas selecciones de longitud de onda se refinan en la Fig. 4. Panel inferior: contribuciones del modelo para cada molécula, donde H2O es el único absorbente molecular significativo en este sector de longitud de onda además del CO. – astro-ph.EP

Se espera que el monóxido de carbono (CO) sea la molécula transportadora de carbono dominante en la atmósfera del planeta gigante y, junto con el agua, es importante para caracterizar el oxígeno y, por lo tanto, la relación carbono-oxígeno de estos planetas.

El modo de absorción principal del CO se caracteriza por una amplia estructura de doble ramificación que consta de muchas líneas de absorción individuales de 4,3 a 5,1 μm, que ahora se pueden medir espectrofotométricamente con el JWST. Aquí presentamos una técnica para detectar la estructura de subbanda rotacional de CO a resolución media utilizando un instrumento NIRSpec G395H.

Utilizamos una sola observación de tránsito de Júpiter caliente WASP-39b del Programa de lanzamiento científico de la comunidad de exoplanetas en tránsito de JWST (JTEC ERS) a la resolución nativa del instrumento (R∼2700) para resolver la estructura de adsorción de CO. Detectamos fuertemente la adsorción por CO, con un aumento en la profundidad de tránsito de 264 ± 68 ppm, de acuerdo con la contribución de CO esperada del modelo de mejor ajuste a baja resolución.

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Este hallazgo confirma nuestra predicción teórica de que el CO es la molécula transportadora de carbono predominante en la atmósfera de WASP-39b, y también respalda las conclusiones de la baja relación carbono/oxígeno y la supermetalicidad solar presentadas en los documentos JTEC ERS para WASP-39b.

David Grant, Joshua D. Loringer, Hannah R Wakeford, Monaza K. Alam, Lily Alderson, Jacob L. Bean, Bjorn Beneke, Jean-Michel Desert, Tansu Dylan, Laura Flagg, Renew Ho, Julie Inglis, James Kirk, Laura Kreidberg , Mercedes Lopez Morales, Luigi Mancini, Thomas Mikal Evans, Karan Molaverdikhani, Enrique Pal, Benjamin F. Rackham, Seth Redfield, Kevin B. Stevenson, Jeff Valiente, Nicole L. Wallach, Keshav Agarwal, Eva Maria Arrier, Ian JM Crosfield, Nicholas Crosette, Nikolai Iero, Nikolai K. Nikolov, Peter J. Whitley

Comentarios: 11 páginas, 5 figuras, aceptado para publicación en ApJL
Asignaturas: Astrofísica de la Tierra y los Planetas (astro-ph.EP)
Citado de la siguiente manera: arXiv:2304.11994 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2304.11994v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Día de entrega
QUIÉN: David Grant
[v1] lunes, 24 de abril de 2023 10:57:38 UTC (388 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.11994
astrobiología,