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Espectro de transmisión JWST de un exoplaneta cercano del tamaño de la Tierra

Espectro final limitado (puntos negros) en comparación con los modelos (líneas de colores). Superior: nuestros datos (>10σ) excluyen fuertemente las atmósferas dominadas por hidrógeno con combinaciones de 1 ×–100 × metalicidad solar, con una reducción de χ2 s en la leyenda de cada modelo. La barra sombreada en azul resalta la región detallada en el panel inferior. ABAJO: Nuestros datos también excluyeron, aunque se redujo la importancia (2–5 °C), composiciones con un promedio de 1000x de mineral solar de alto peso molecular o atmósfera de metano puro. Rechazamos una atmósfera de agua pura o una atmósfera débilmente terrestre. Los datos corresponden a la atmósfera de dióxido de carbono puro oa la atmósfera de un cuerpo sin aire. Cada modelo se traza en relación con la profundidad de cruce promedio. -Astro chica EP

Un primer paso crítico en la búsqueda de vida en exoplanetas durante la próxima década es determinar si los planetas rocosos que pasan por estrellas jóvenes enanas M tienen atmósferas y, de ser así, qué procesos las han esculpido con el tiempo.

Debido a su amplia cobertura de longitud de onda y su resolución mejorada en comparación con los métodos anteriores, la espectroscopia que utiliza JWST ofrece una nueva capacidad para detectar y caracterizar las atmósferas de planetas enanos M y del tamaño de la Tierra.

Aquí usamos el JWST para verificar de forma independiente la detección de LHS 475b, un exoplaneta cálido (586 K), con un radio de la Tierra de 0,99, en el interior de la zona habitable, que informa un espectro de transmisión preciso de 2,9 a 5,3 μm.

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Con dos observaciones de tránsito, descartamos atmósferas claras de metano dominadas por hidrógeno primordial. Hasta ahora, el espectro de transmisión sin características sigue siendo consistente con un planeta que tiene una superficie de nubes de gran altitud (similar a Venus), una atmósfera débil (similar a Marte) o ninguna atmósfera apreciable (como Mercurio).

No hay signos de contaminación de estrellas debido a manchas o manchas. Nuestras observaciones muestran que el JWST tiene la sensibilidad necesaria para restringir las atmósferas secundarias de los exoplanetas terrestres con rasgos de absorción <50 ppm, y que las restricciones atmosféricas actuales hablan de la naturaleza del planeta en sí, en lugar de limitaciones instrumentales.

J. Lustig-Yaeger, G. Fu, EM May, KN Ortiz Ceballos, SE Moran, S. Peacock, KB Stevenson, M. López-Morales, RJ MacDonald, LC Mayorga, DK Sing, KS Sotzen, JA Valenti, J. Adams, Allam MK, Batalha Nebraska, Bennett J, Gonzalez-Quells J. Kirk E Cross, JD Loringer Z. Rustamkulov, HR Wakeford

Comentarios: El coautor de la investigación Lustig-Yaeger y Fu et al. , bajo revisión en Nature Astronomy, comentarios bienvenidos
Asignaturas: Astrofísica de la Tierra y los Planetas (astro-ph.EP)
Citado de la siguiente manera: arXiv:2301.04191 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2301.04191v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Día de entrega
QUIÉN: Jacob Lustig Yeager
[v1] martes, 10 de enero de 2023 20:04:58 UTC (17 492 KB)
https://arxiv.org/abs/2301.04191
Astrobiología