Спектр передачи JWST ближайшей экзопланеты размером с Землю
Ограниченный конечный спектр (черные точки) по сравнению с моделями (цветные линии). Выше: наши данные (>10σ) сильно исключают атмосферы с преобладанием водорода с комбинациями металличности 1 ×–100 × солнечной, с уменьшением χ2 с в легенде каждой модели. Синяя заштрихованная полоса выделяет область, детализированную на нижней панели. ВНИЗ: Наши данные также исключали, хотя значимость была снижена (2–5 ° C), составы со средней атмосферой из 1000-кратного высокомолекулярного солнечного минерала или чистого метана. Мы отвергаем чисто водную атмосферу или слабоземную атмосферу. Данные соответствуют атмосфере чистого углекислого газа или атмосфере безвоздушного тела. Каждая модель построена относительно средней глубины пересечения. — EP Astro Girl
Важным первым шагом в поисках жизни на экзопланетах в течение следующего десятилетия является определение того, есть ли атмосфера у каменистых планет, проходящих мимо молодых М-карликов, и если да, то какие процессы сформировали их с течением времени.
Благодаря широкому охвату длин волн и улучшенному разрешению по сравнению с предыдущими методами спектроскопия с использованием JWST предлагает новую возможность обнаруживать и характеризовать атмосферы карликовых планет размером с Землю и M.
Здесь мы используем JWST для независимой проверки обнаружения LHS 475b, теплой (586 K) экзопланеты с радиусом 0,99 земного радиуса, находящейся внутри обитаемой зоны, с точным спектром передачи 2,9–5,3 мкм.
С двумя транзитными наблюдениями мы исключаем чистые метановые атмосферы, в которых преобладает первичный водород. До сих пор безликий спектр передачи остается совместимым с планетой, имеющей высоко расположенную облачную поверхность (как у Венеры), слабую атмосферу (как у Марса) или вообще без заметной атмосферы (как у Меркурия).
Никаких признаков звездного загрязнения из-за пятен или разводов. Наши наблюдения показывают, что JWST обладает необходимой чувствительностью для ограничения вторичных атмосфер земных экзопланет с характеристиками поглощения <50 частей на миллион, и что текущие атмосферные ограничения говорят о природе самой планеты, а не об инструментальных ограничениях.
Дж. Люстиг-Йегер, Г. Фу, Э. М. Мэй, К. Н. Ортис Себальос, С. Э. Моран, С. Пикок, К. Б. Стивенсон, М. Лопес-Моралес, Р. Дж. Макдональд, Л. С. Майорга, Д. К. Синг, К. С. Сотцен, Дж. А. Валенти, Дж. Адамс, Аллам М.К., Баталья Небраска, Беннет Дж., Гонсалес-Куэллс Дж. Кирк Э. Кросс, Джей Ди Лорингер З. Рустамкулов, HR Wakeford
Комментарии: Соавтор исследования Lustig-Yaeger and Fu et al. , находится на рассмотрении в журнале Nature Astronomy, комментарии приветствуются
Предметы: Астрофизика Земли и планет (астро-ф.ЭП)
Цитируется следующим образом: arXiv:2301.04191 [astro-ph.EP] (или архив: 2301.04191v1 [astro-ph.EP] для этой версии)
Дата подачи
КТО: Джейкоб Люстиг Йегер
[v1] Вт, 10 января 2023 г., 20:04:58 UTC (17 492 КБ)
https://arxiv.org/abs/2301.04191
Астробиология