Um espectro de transmissão JWST da Terra próxima

Astronomia da Natureza (2023)Cite este artigo

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O primeiro passo crítico na procura de vida em exoplanetas durante a próxima década é determinar se os planetas rochosos que transitam por pequenas estrelas anãs M possuem atmosferas e, em caso afirmativo, que processos os esculpem ao longo do tempo. Devido à sua ampla cobertura de comprimento de onda e resolução melhorada em comparação com instrumentos anteriores, a espectroscopia com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) oferece uma nova capacidade para detectar e caracterizar as atmosferas de planetas anões M do tamanho da Terra. Aqui usamos o JWST para validar de forma independente a descoberta de LHS 475 b, um exoplaneta quente (586 K), com raio terrestre de 0,99, interior da zona habitável, e relatar um espectro de transmissão preciso de 2,9–5,3 μm usando o espectrógrafo infravermelho próximo G395H instrumento. Com duas observações de trânsito, descartamos atmosferas de metano puro dominadas por hidrogênio primordial e sem nuvens. Até agora, o espectro de transmissão sem características permanece consistente com um planeta que tem um conjunto de nuvens de alta altitude (semelhante a Vênus), uma atmosfera tênue (semelhante a Marte) ou nenhuma atmosfera apreciável (semelhante a Mercúrio). Não há sinais de contaminação estelar devido a manchas ou fáculas. As nossas observações mostram que o JWST tem a sensibilidade necessária para restringir as atmosferas secundárias de exoplanetas terrestres com características de absorção <50 ppm, e que as nossas atuais restrições atmosféricas falam da natureza do próprio planeta, e não dos limites instrumentais.

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Os dados usados ​​​​neste artigo são do JWST Cycle 1 General Observer Program 1981 e estão disponíveis publicamente no Mikulski Archive for Space Telescopes (https://mast.stsci.edu). Os produtos de dados totalmente reduzidos deste artigo estão disponíveis no seguinte arquivo público de longo prazo do Zenodo: https://doi.org/10.5281/zenodo.7925111. Todos os dados adicionais, como produtos de dados intermediários e resultados de modelos, estão disponíveis mediante solicitação.

Os códigos utilizados ao longo deste trabalho para análise de dados, modelagem atmosférica e preparação de artigos são os seguintes: Astropy88,89, batman56, CHIMERA68,69, dynesty63, emcee57, Eureka!33, ExoCTK90, Forecaster38, IPython91, jwst47, Matplotlib92, NumPy93,94 , PICASO67, POSEIDON80, PyMC395, SciPy96 e mais inteligente76.

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