Atmosfääride lugemine

15 peatükki, igaüks animeeritud selgitus koos füüsika ja allikatega. Iga joonis ütleb, kas see on illustratsioon, mudel salvestatud väärtustest või päris andmed, ja kui palju seda on liialdatud. Ainult transiidipeatükk kirjeldab midagi, mida SetuHQ ise teeb.

Peatükk 11/15 · selgitus: SetuHQ seda ei tee

Atmosfääride lugemine

Transiidi ajal läbib kitsas tähevalguse riba planeedi serval selle atmosfääri. Seal, kus molekulid neelavad, on atmosfäär läbipaistmatu kõrgemal, nii et planeet paistab neil lainepikkustel veidi suurem. SetuHQ ei tee spektroskoopiat: siin selgitatakse, kuidas JWST-klassi teleskoobid atmosfääre loevad.

Illustratsioon
Planeedi serv, mille õhuke atmosfäär on joonistatud kümme korda paksemana, tähevalgus läbimas seda. Kaks spektririba vahemikus 0,5 kuni 5,1 mikromeetrit valevärvides: ainult tähevalgus ning transiidi ajal, mil planeedi möödumisel tekivad tumedad neeldumisribad naatriumi, kaaliumi, vee, metaani, süsinikdioksiidi ja süsinikmonooksiidi tegelikes asukohtades.

Üks atmosfääri skaalakõrgus H = k_B T/(μ m_H g) muudab transiidi sügavust umbes 2 H Rp/R★² võrra. Tugevad tunnused ulatuvad üle mõne skaalakõrguse. Kuumad, paisunud, vesinikurikkad planeedid väikeste tähtede ümber annavad suurimad signaalid (Seager & Sasselov 2000; Winn 2010).

SuurusVäärtusAllikas
WASP-39 b skaalakõrgus (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: sügavuse muutus skaalakõrguse kohta436 ppmR★ = 0,895 R☉ [arvut.]
WASP-39 b: CO₂ at 4.3 µm26σJWST ERS Team 2023
pi Men c: skaalakõrguse kohta, H₂-rikas17 ppmTeq 1147 K (exoplanet.eu) [arvutatud]
pi Men c: skaalakõrguse kohta, veeaur (μ = 18)2,1 ppm[arvut.]
pi Men c: SetuHQ salvestatud transiidi sügavus241 ppmsetuhq run (päris andmed)

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 ›

Päris spekter: WASP-39 b JWST-ga

Päris andmed, allikaga
WASP-39 b JWST NIRSpec PRISM transmissioonispekter: 36 rühmitatud punkti veapiiridega ja artikli parim sobitusmudel; sügavaim punkt on 4,37 mikromeetri juures, süsihappegaasi ribas.

Päris andmed, viidatud. Carter et al. 2024, Nature Astronomy 8, 1008, doi:10,1038/s41550-024-02292-x; andmed: Products and Models for "A benchmark JWST near-infrared spectrum for the exoplanet WASP-39 b", Zenodo kirje 10161743, litsents CC-BY-4.0. Fail ZENODO/4_TRANSMISSION_SPECTRA/Fixed_LimbDarkening/NIRSpec_PRISM/bins_scale5.csv, alla laaditud 2026-10-19; sügavus = (Rp/R★)²; viga = 2·(Rp/R★)·σ, suurem avaldatud alumisest ja ülemisest veast. Joon on artikli parima sobivusega mudel, mitte SetuHQ oma.

Atmosfäärilabor

Lülita molekule sisse ja välja ning muuda temperatuuri, keskmist molekulmassi ja ribade tugevust. Labor arvutab skaalakõrguse ja sügavuse skaalakõrguse kohta WASP-39 b salvestatud massist ja raadiustest ning lisab seejärel iga molekuli ribad. See on mänguasimudel, mitte kiirguslevi arvutus: ribade keskpunktid on tegelikud, ribade laiused on valitud kuvamiseks ja tugevused on skaalakõrgustes, mille määrab liugur.

Mudel salvestatud väärtustest
Atmosfäärilabor: sisse lülitatud molekulide mudel-läbilaskvusspekter vahemikus 0,5 kuni 5,4 mikromeetrit valitud temperatuuril, keskmisel molekulmassil ja ribatugevusel, millele on laadimisel peale kantud WASP-39 b JWST punktid.
Allikad

↑ ↓ liikumiseks · Enter avamiseks · Esc sulgemiseks