Leer atmósferas

Capítulo 11 de 15 · explicación: SetuHQ no hace esto

Durante un tránsito, una fina franja de luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta por su borde. Donde las moléculas absorben, la atmósfera es opaca a mayor altura, por lo que el planeta parece ligeramente más grande en esas longitudes de onda. SetuHQ no hace espectroscopia: esto explica cómo los telescopios de la clase de JWST leen las atmósferas.

Ilustración

Velocidad

El limbo de un planeta con su delgada atmósfera dibujada diez veces más gruesa de lo real, con luz estelar atravesándola. Dos barras de espectro de 0,5 a 5,1 micrómetros en falso color: solo luz estelar, y durante el tránsito, que gana bandas oscuras de absorción en las posiciones reales del sodio, el potasio, el agua, el metano, el dióxido de carbono y el monóxido de carbono a medida que el planeta cruza.

Una altura de escala H = k_B T/(μ m_H g) de atmósfera cambia la profundidad del tránsito en aproximadamente 2 H Rp/R★². Los rasgos intensos abarcan unas pocas alturas de escala. Los planetas calientes, hinchados y ricos en hidrógeno alrededor de estrellas pequeñas dan las señales más grandes (Seager & Sasselov 2000; Winn 2010).

Magnitud	Valor	Fuente
Altura de escala de WASP-39 b (μ = 2,3)	930 km	exoplanet.eu Mp = 0,28 MJ, Rp = 1,27 RJ; Teq 1116 K (Faedi et al. 2011) [calc]
WASP-39 b: cambio de profundidad por altura de escala	436 ppm	R★ = 0,895 R☉ [calc]
WASP-39 b: CO₂ at 4.3 µm	26σ	JWST ERS Team 2023
pi Men c: por altura de escala, rico en H₂	17 ppm	Teq 1147 K (exoplanet.eu) [calc]
pi Men c: por altura de escala, vapor de agua (μ = 18)	2,1 ppm	[calc]
pi Men c: profundidad de tránsito almacenada de SetuHQ	241 ppm	setuhq run (datos reales)

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 ›

Un espectro real: WASP-39 b con JWST

Datos reales, citados

Espectro de transmisión de WASP-39 b obtenido con JWST NIRSpec PRISM: 36 puntos agrupados con barras de error y el modelo de mejor ajuste del artículo; el punto más profundo está en 4,37 micrómetros, la banda del dióxido de carbono.

Datos reales, citados. Carter et al. 2024, Nature Astronomy 8, 1008, doi:10,1038/s41550-024-02292-x; datos: Products and Models for "A benchmark JWST near-infrared spectrum for the exoplanet WASP-39 b", registro de Zenodo 10161743, licencia CC-BY-4.0. Archivo ZENODO/4_TRANSMISSION_SPECTRA/Fixed_LimbDarkening/NIRSpec_PRISM/bins_scale5.csv, descargado el 2026-10-19; profundidad = (Rp/R★)²; error = 2·(Rp/R★)·σ, el mayor de los errores inferior y superior publicados. La línea es el modelo de mejor ajuste del artículo, no el de SetuHQ.

Laboratorio de atmósferas

Activa y desactiva moléculas y cambia la temperatura, el peso molecular medio y la intensidad de las bandas. El laboratorio calcula la altura de escala y la profundidad por altura de escala a partir de la masa y los radios almacenados de WASP-39 b, y luego suma las bandas de cada molécula. Es un modelo de juguete, no un cálculo de transferencia radiativa: los centros de banda son reales, las anchuras de banda se eligen para la visualización y las intensidades están en alturas de escala fijadas por el control deslizante.

Modelo a partir de valores guardados

Intensidad de la bandaTemperaturaμ

El Laboratorio de Atmósferas: un espectro de transmisión modelo de 0,5 a 5,4 micrómetros para las moléculas activadas, a la temperatura, el peso molecular medio y la intensidad de banda elegidos, con los puntos de JWST de WASP-39 b superpuestos cuando se cargan.

Planetas de este capítuloWASP-39 b ›HD 209458 b ›HD 189733 Ab ›K2-18 b ›

Fuentes