DA

Alle sprog undtagen engelsk er maskinstøttede og endnu ikke gennemgået af personer med sproget som modersmål. Rettelser er velkomne.

Aflæsning af atmosfærer

15 kapitler, hvert en animeret forklaring med fysikken og kilderne. Hver tegning angiver, om den er en illustration, en model ud fra gemte værdier eller rigtige data, og hvor meget den er overdrevet. Kun transitkapitlet handler om noget, SetuHQ selv gør.

Kapitel 11 af 15 · forklaring: SetuHQ gør ikke dette

At læse atmosfærer

Under en transit passerer en smal stribe stjernelys gennem planetens atmosfære ved dens rand. Hvor molekyler absorberer, er atmosfæren uigennemsigtig højere oppe, så planeten ser en smule større ud ved de bølgelængder. SetuHQ laver ikke spektroskopi: dette forklarer, hvordan teleskoper i JWST-klassen aflæser atmosfærer.

Illustration
En planets rand med dens tynde atmosfære tegnet ti gange for tyk, og stjernelys der passerer igennem den. To spektrumbjælker fra 0,5 til 5,1 mikrometer i falske farver: kun stjernelys, og under transit, hvor der kommer mørke absorptionsbånd på de virkelige positioner for natrium, kalium, vand, metan, kuldioxid og kulmonoxid, mens planeten passerer.

Én skalahøjde H = k_B T/(μ m_H g) af atmosfæren ændrer transitdybden med omkring 2 H Rp/R★². Kraftige træk strækker sig over nogle få skalahøjder. Varme, oppustede, brintrige planeter omkring små stjerner giver de største signaler (Seager & Sasselov 2000; Winn 2010).

StørrelseVærdiKilde
WASP-39 b skalahøjde (μ = 2,3)930 kmexoplanet.eu Mp = 0,28 MJ, Rp = 1,27 RJ; Teq 1116 K (Faedi et al. 2011) [calc]
WASP-39 b: dybdeændring pr. skalahøjde436 ppmR★ = 0,895 R☉ [beregnet]
WASP-39 b: CO₂ at 4.3 µm26σJWST ERS Team 2023
pi Men c: pr. skalahøjde, H₂-rig17 ppmTeq 1147 K (exoplanet.eu) [beregnet]
pi Men c: pr. skalahøjde, damp (μ = 18)2,1 ppm[beregnet]
pi Men c: SetuHQ's lagrede transitdybde241 ppmsetuhq run (rigtige data)

The bars are schematic: band positions are real (NIST CCCBDB fundamentals and Schwieterman et al. 2018), shapes and strengths are not. False colour: infrared is invisible to the eye. Which vibration makes each band ›

Et rigtigt spektrum: WASP-39 b med JWST

Rigtige data, med kilde
JWST NIRSpec PRISM-transmissionsspektrum af WASP-39 b: 36 binnede punkter med fejlsøjler og artiklens bedst tilpassede model; det dybeste punkt ligger ved 4,37 mikrometer, kuldioxidbåndet.

Rigtige data, med kildeangivelse. Carter et al. 2024, Nature Astronomy 8, 1008, doi:10,1038/s41550-024-02292-x; data: Products and Models for "A benchmark JWST near-infrared spectrum for the exoplanet WASP-39 b", Zenodo-post 10161743, licens CC-BY-4.0. Fil ZENODO/4_TRANSMISSION_SPECTRA/Fixed_LimbDarkening/NIRSpec_PRISM/bins_scale5.csv, hentet 2026-10-19; Dybde = (Rp/R★)²; fejl = 2·(Rp/R★)·σ, den største af de publicerede nedre og øvre fejl. Linjen er artiklens bedst tilpassede model, ikke SetuHQ's.

Atmosfærelab

Slå molekyler til og fra, og ændr temperaturen, den gennemsnitlige molekylvægt og hvor stærke båndene er. Laboratoriet beregner skalahøjden og dybden pr. skalahøjde ud fra WASP-39 b's lagrede masse og radier og tilføjer derefter hvert molekyles bånd. Det er en legetøjsmodel, ikke en strålingstransportberegning: båndcentrene er reelle, båndbredderne er valgt til visning, og styrkerne er i skalahøjder fastsat af skyderen.

Model ud fra gemte værdier
Atmosfærelaboratoriet: et modeltransmissionsspektrum fra 0,5 til 5,4 mikrometer for de tændte molekyler, ved den valgte temperatur, middelmolekylvægt og båndstyrke, med WASP-39 b's JWST-punkter lagt ovenpå, når de er indlæst.
Planeter i dette kapitelWASP-39 b ›HD 209458 b ›HD 189733 Ab ›K2-18 b ›
Kilder

↑ ↓ for at flytte · Enter for at åbne · Esc for at lukke