Luku 11/15 · selitys: SetuHQ ei tee tätä
Kaasukehien lukeminen
Ylikulun aikana ohut siivu tähdenvalosta kulkee planeetan reunalla sen kaasukehän läpi. Siellä missä molekyylit absorboivat, kaasukehä on läpinäkymätön korkeammalle asti, joten planeetta näyttää noilla aallonpituuksilla hieman suuremmalta. SetuHQ ei tee spektroskopiaa: tämä selittää, miten JWST-luokan teleskoopit lukevat kaasukehiä.
Yksi kaasukehän skaalakorkeus H = k_B T/(μ m_H g) muuttaa ylikulun syvyyttä noin 2 H Rp/R★². Voimakkaat piirteet kattavat muutaman skaalakorkeuden. Kuumat, pöyheät, vetypitoiset planeetat pienten tähtien ympärillä antavat suurimmat signaalit (Seager & Sasselov 2000; Winn 2010).
| Suure | Arvo | Lähde |
|---|---|---|
| WASP-39 b:n skaalakorkeus (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: syvyyden muutos skaalakorkeutta kohden | 436 ppm | R★ = 0,895 R☉ [laskettu] |
| WASP-39 b: CO₂ at 4.3 µm | 26σ | JWST ERS Team 2023 |
| pi Men c: skaalakorkeutta kohden, H₂-rikas | 17 ppm | Teq 1147 K (exoplanet.eu) [laskettu] |
| pi Men c: skaalakorkeutta kohden, vesihöyry (μ = 18) | 2,1 ppm | [laskettu] |
| pi Men c: SetuHQ:n tallentama ylikulun syvyys | 241 ppm | setuhq run (todellinen 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 ›
Todellinen spektri: WASP-39 b JWST:llä
Todellista dataa, lähteineen. 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-tietue 10161743, lisenssi CC-BY-4.0. Tiedosto ZENODO/4_TRANSMISSION_SPECTRA/Fixed_LimbDarkening/NIRSpec_PRISM/bins_scale5.csv, haettu 2026-10-19; syvyys = (Rp/R★)²; virhe = 2·(Rp/R★)·σ, julkaistuista ala- ja ylävirheistä suurempi. Viiva on artikkelin parhaiten sopiva malli, ei SetuHQ:n.
Ilmakehälaboratorio
Kytke molekyylejä päälle ja pois ja muuta lämpötilaa, keskimääräistä molekyylipainoa ja kaistojen voimakkuutta. Laboratorio laskee skaalakorkeuden ja syvyyden skaalakorkeutta kohden WASP-39 b:n tallennetusta massasta ja säteistä ja lisää sitten kunkin molekyylin kaistat. Se on yksinkertaistettu malli, ei säteilynkuljetuslaskelma: kaistojen keskikohdat ovat todellisia, kaistojen leveydet on valittu esitystä varten ja voimakkuudet ovat liukusäätimellä asetettuina skaalakorkeuksina.
Lähteet
- Seager & Sasselov 2000, ApJ 537, 916
- Winn 2010, Ylikulut ja peittymiset
- Faedi et al. 2011, A&A 531, A40 (WASP-39 b)
- JWST ERS Team 2023, Nature 614, 649 (CO₂ in WASP-39 b)
- Carter et al. 2024, Nat. Astron. 8, 1008 (WASP-39 b:n vertailuspektri)
- Carter ym. 2024, dataproduktit, CC-BY-4.0 (Zenodo)
- Schwieterman et al. 2018, Astrobiology 18, 663 (biosignatuurit)
- NIST CCCBDB: kokeelliset geometriat ja perusvärähtelyt